Етилацетат та діетиловий ефір. Етилацетат (етиловий ефір оцтової кислоти)

Етилацетат (етиловий ефір оцтової кислоти)

Етилацетат(етиловий ефір оцтової кислоти) – безбарвна рідина з характерним запахом. У літературі вказується, що етилацетат і бутилацетат мають фруктовий запах. Можливо. Але більшість людей, які безпосередньо працюють з етилацетатом більше схиляються до того, що його запах нагадує ацетон, трохи з більш солодкуватим відтінком. Етилацетат – класичний представник складних ефірів (група №3 у класифікації розчинників для лакофарбової промисловості. Див. розділ «Продукція»).

Ефіри- органічні речовини, що утворюються при взаємодії спиртів та кислот. Спирт+кислота=ефір+вода. (Докладніше Див. розділ «Бутилацетат»). Етилацетат – це результат етерифікації етилового спирту та оцтової кислоти. Всі ефіри практично нерозчинні у воді, але взаємодіють з водою, вступаючи в реакцію (гідроліз складних ефірів це зворотний процес етерифікації).

У результаті утворюється рівноважна система – з одного боку ефір та вода, з іншого спирт та кислота. Хоча етилацетат і не містить води, але через умови зберігання (конденсат в ємностях) або у складі сумішевих розчинників, де може бути вода (це розчинник Р-646, Р-645, Р-649, Р-650 тобто практично всі розчинники в яких є спирти) етилацетат, взаємодіючи з водою, розпадається на свої вихідні компоненти - оцтову кислоту і зтиловий спирт. Саме тому у розчинниках до складу яких входять ефіри, згодом підвищується кислотність.

Причому етилацетаткраще ніж бутилацетат поєднується з водою і більш активно з нею взаємодіє. На початку 90-х деякі талановиті студенти-хіміки використовували етилацетат для отримання етилового спирту. Якщо хтось пам'ятає, з алкоголем у магазинах було важко, а дешевого етилацетату було багато. Етилацетат + вода = етиловий спирт + кислота. Нейтралізуємо кислоту та переганяємо отриману суміш. Усім було добре.

Етилацетатдобре змішується зі спиртами, ацетоном, толуолом, ортоксилолом, сольвентом, тобто з усіма органічними розчинниками. Розчиняє ефіри целюлози, олії, жири, хлоркаучуки, вінілові полімери, карбінольні смоли тощо. Майже всі так само, як і ацетон, метилацетат, бутилацетат. За розчинною здатністю етилацетатблизький до ацетону, але слабший за нього, проте, сильніший за бутилацетат. Додавання невеликої кількості спиртів – посилює розчинну здатність етилацетату.

Сировина для виробництва. Для отримання етилацетату застосовують технічну оцтову кислоту та етиловий спирт.

Споживання етилацетату.До 90% всього виробленого етилацетату споживає лакофарбова промисловість (емалі, фарби, лаки, ґрунти, клеї, розчинники). Обсяг, що залишився, використовується у виробництві штучної шкіри, РТІ, пластику та фармацевтики, косметики та харчової промисловості.

Виробники.ВАТ «Невинномиський азот» м. Невинномиськ Ставропольський край (крім іншого виробник оцтової кислоти та бутилового спирту) входить до складу ВАТ Єврохім, ВАТ «Ашинський хімічний завод» Челябінська обл., ВАТ «Карбохім» м. Перм, ВАТ «Амзинський лісоком м. Амзя Башкирія, ФКП "Завод імені Я.М.Свердлова" м. Дзержинськ.

Етилацетат ГОСТ 8981-78

Етилацетат (Етиловий ефір оцтової кислоти) можете купити на нашому складі, поряд з м. Подольськ та Климовськ.

Органічна хімія зародилася як хімія природних сполук, виділених з організмів тваринного та рослинного походження. Заповнення різних класів речовин природними сполуками має випадковий характер і визначається біосинтезом (Карцова А. А., 2005).

Перше завдання органічного синтезу – штучне одержання корисних речовин шляхом копіювання природних структур. Цьому передує стадія виділення природної сполуки, вивчення її властивостей і, нарешті, сам органічний синтез - відтворення в дослідній лабораторії того, що створено в лабораторії природи. Ну а потім треба піти далі – синтезувати те, що в природі відсутнє.

Щодня у світі синтезується 100 тис. нових хімічних сполук, 97% з яких припадає на частку органічних речовин.

Я ж вирішила розглянути синтез етилацетату щодо реакції етерифікації.

Етилацетат – це оцтовоетиловий ефір, який знаходить широке застосування в медицині та ветенарії, у поліграфічній промисловості; як розчинник для надання необхідної консистенції фарбі, затверджувача для закріплення фарби, меблевого лаку. А також застосовується як екстрагент органічних сполук з водних розчинів, желатинізуючий засіб у виробництві вибухових речовин; входить до складу промислового клею, що термосварюється. Світовий обсяг виробництва етилацетату 0,45-0,5 млн. т на рік (1986) (Рід Р. та ін., 1982)

Одним із способів у промисловості етилацетату є етерифікація оцтової кислоти етанолом при 110-115° З у присутності сірчаної кислоти.

Тому метою моєї роботи було проведення синтезу етилацетату щодо реакції етерифікації та вивчення його властивості.

Хлористий кальцій

Синтез здійснюють у приладі, зображеному малюнку. У колбу Вюрца ємністю 100мл, з крапельною лійкою і сполучну з низхідним холодильником, вливають 2,5 мл етилового спирту і потім обережно при перемішуванні доливають 1,5 мл концентрованої сірчаної кислоти. Колбу закривають пробкою, в яку вставлено краплинну вирву. І нагрівають на масляній (або металевій) бані до 140 ° С (термометр занурений у баню). У колбу з краплинної лійки поступово доливають суміш із 2 мл етилового спирту та 4,5 мл крижаної оцтової кислоти. Приливання слід вести з такою ж швидкістю, як і відганяється утворює ефір. Після закінчення реакції (після припинення відгону ефіру) погон переносять у ділильну лійку і збовтують з концентрованим розчином соди для видалення оцтової кислоти. Відокремлюють верхній ефірний шар і струшують його з насиченим розчином хлористого кальцію (для видалення спирту, який дає з хлористим кальцієм кристалічне молекулярне з'єднання СаCl2 * C2H5OH, нерозчинне в оцтовоетиловому ефірі). Відділивши ефір, сушать прожареним хлористим кальцієм і переганяють на водяній бані з колби з дефлегматором. При температурі 71-75 ° С буде відганятися суміш спирту і етилацетату, при 75-78 ° С переходить практично чистий оцтовоетиловий ефір. Вихід становить 20 г (65% теоретичного) (Голодніков Г. В., Мандельштам, 1976).

Результати

1. Механізм реакції.

В основі одержання етилацетату лежить реакція етерифікації, внаслідок якої складний ефір утворюється при нагріванні до 140-150 0С оцтової кислоти з етиловим спиртом у присутності каталізатора – сірчаної кислоти.

Загальне рівняння реакції

Роль каталізатора полягає в протонуванні карбонільного кисню: при цьому карбонільний атом вуглецю стає більш позитивним і «уразливішим» по відношенню до атаки нуклеофільного агента, яким є молекула спирту. Катіон, що утворюється спочатку, приєднує молекулу спирту за рахунок неподілених електронів кисневого атома, даючи катіон:

Катіон у результаті відщеплення протона утворює молекулу складного ефіру;

Використання методу "мічених атомів" дало можливість вирішити питання про місце розриву зв'язків при реакції етерифікації. Виявилося, що зазвичай молекула води утворюється з гідроксилу кислоти та водню спирту. Отже, у молекулі кислоти розривається зв'язок між ацилом і гідроксилом, а молекулі спирту – зв'язок водню з киснем. Такий висновок випливає з результатів роботи з етерифікації бензойної кислоти метанолом, що містить важкий ізотоп кисню О18. Отриманий складний ефір містив у своєму складі зазначений ізотоп кисню:

Присутність О18 встановлено спалюванням зразка ефіру та аналізом продуктів згоряння (СО2 і Н2О) на присутність важкого ізотопу кисню (Тюкавкіна Н. А., Бауков Ю. І., 2004).

Реакція етерифікації – оборотний процес, тому щоб уникнути гідролізу отриманого продукту, ефір відганяли з використанням прямого холодильника.

Гідроліз складних ефірів є реакцією, зворотною реакції їх перетворення. Гідроліз може бути здійснений як у кислому, так і в лужному середовищі. Для кислого гідролізу складних ефірів справедливо все, що було сказано вище стосовно реакції етерифікації, про оборотність і механізм процес, про методи зміщення рівноваги. Лужний гідроліз складних ефірів проходить через наступні стадії:

Практично лужний гідроліз складних ефірів проводять у присутності їдких лугів КОН, NaOH, а також гідроксидів лужноземельних металів (ОН)2, Са(ОН)2. кислоти, Що Утворюються при гідролізі, зв'язуються у вигляді солей відповідних металів, тому гідроокису доводиться брати принаймні в еквівалентному відношенні зі складним ефіром. Зазвичай використовують надлишок основи. Виділення кислот із їхніх солей здійснюється за допомогою сильних мінеральних кислот.

Під час проведення синтезу можливе встановлення хімічної рівноваги. Згідно з принципом Ле-Шательє, щоб змістити рівновагу у бік утворення продукту реакції, приливання суміші етилового спирту і крижаної оцтової кислоти проводили з такою ж швидкістю, з якою відганявся утворює ефір. Температура синтезу вбирається у 150 0С.

При підвищенні температури вище зазначеного значення можливе перебіг реакції внутрішньомолекулярної дегідратації:

В результаті експерименту була отримана безбарвна рідина з характерним запахом. Після припинення виділення ефіру отриманий продукт переносили в ділильну лійку і збовтували з концентрованим розчином соди для видалення оцтової кислоти.

Для видалення спирту верхній ефірний шар відокремлювали та струшували його з насиченим розчином хлористого кальцію. Етиловий спирт дає з хлористим кальцієм кристалічну молекулярну сполуку складу СаCl2*C2H5OH, нерозчинну в оцтовитоетиловому ефірі. Відділивши ефір, сушили його прожареним хлористим кальцієм.

2. Результати дослідження.

Був розрахований вихід (%) етилацетату реакції. Відповідно до закону збереження маси та енергії теоретичний вихід ефіру становить 6,3 г (7,0 мл). В результаті синтезу отримано 4,5 мл (4,05 г) етилацетату. Вихід продукту реакції (етилового ефіру оцтової кислоти) дорівнює 64,29%.

Для ідентифікації та визначення чистоти одержаного етилацетату визначили кут заломлення за допомогою рефрактометра. Згідно з літературними даними чистий оцтовоетиловий ефір має кут заломлення, рівний 1, 3722. (Рід Р. та ін., 1982). У нашому випадку кут заломлення етилацетату становив 1,3718. Дане значення близьке до довідкових даних, що свідчить про достатню чистоту отриманого продукту.

Етилацетат (етиловий ефір оцтової кислоти) 88 0,9 1,3722 1,3718 64,29

В результаті проведеного синтезу (етерифікації оцтової кислоти етиловим спиртом у присутності сірчаної кислоти при температурі 140 – 150 0С) було отримано складний ефір – етилацетат, який був прозорою рідиною з характерним запахом. Для ідентифікації продукту виміряли кут заломлення етилацетату (1,3718), близький до довідкових даних. Вихід етилового ефіру оцтової кислоти становив 64,29%.

Отримання

Етилацетат виходить при:

1. Ацетилювання етилового спирту хлористим ацетилом або оцтовим ангідридом. (лабораторний спосіб)
2. Перегонки суміші етилового спирту, оцтової та сірчаної кислот. (Промисловий метод).
3. Обробці етилового спирту кетеном. (Промисловий метод).
4. За реакцією Тищенка з ацетальдегіду при 0-5 °С у присутності каталітичних кількостей алкоголю алюмінію. (Промисловий спосіб)

Фізичні властивості

Безбарвна рухлива рідина з приємним солодкуватим запахом. Молярна маса 88.11г/моль, температура плавлення −83.6°C, температура кипіння 77,1°C, густина 0.9001 г/см³, n 20 4 1.3724. Розчиняється у воді 12 % (за масою), в етанолі, діетиловому ефірі, бензолі, хлороформомі. ,8; 30,8), метанолом (62,25; 44,0), ізопропанолом (75,3; 21,0), ССl4 (74,7; 57), циклогексаном (72,8; 54,0) та потрійну азеотропну суміш Е.: вода:етанол (т. кіп. 70,3 °C, вміст соотв. 83,2, 7,8 і 9 % за масою).

Застосування

Етилацетат широко використовується як розчинник, через низьку вартість і малу токсичність, а також прийнятного запаху. Зокрема, як розчинник нітратів целюлози, ацетилцелюлози, жирів, восків для чищення друкованих плат у суміші зі спиртом - розчинник у виробництві штучної шкіри. Річне світове виробництво 1986 року становило 450-500 тисяч тонн.

Застосовується як компонент фруктових есенцій. Зареєстрований як харчова добавка E1504 .

Лабораторне застосування

Етилацетат часто використовується для екстракції, а також для колонкової та тонкошарової хроматографії. Рідко як розчинник для проведення реакцій через схильність до гідролізу і переетерефікації. Для отримання aцетооцтового ефіру

2CH 3 COOC 2 H 5 + Na → CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 + CH 3 CO 2 Na

Очищення та сушіння

Продажний етилацетат зазвичай містить воду, спирт та оцтову кислоту. Для видалення цих домішок його промивають рівним обсягом 5% карбонату натрію, сушать хлоридом кальцію і переганяють. При більш високих вимогах до вмісту води кілька разів (порціями) додають фосфорний ангідрид, фільтрують і переганяють, захищаючи від вологи. За допомогою молекулярного сита 4А вміст води в етилацетаті можна довести до 0,003%.

Безпека

Примітки

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Етиловий ефір оцтової кислоти" в інших словниках:

А; м. [грец. aithēr] 1. Хім. чого або з опр. Органічне з'єднання, похідне якого л. зі спиртів або спирту та кислоти (використовується в медицині, техніці, парфумерії). Простий е. Складний е. Етиловий е. оцтової кислоти. 2. Розг. Одне з… … Енциклопедичний словник

ефір- а; м. (грец. aith ēr) див. ефірний 1) хім. чого або з опр. Органічне з'єднання, похідне якого л. із спиртів або спирту та кислоти (використовується в медицині, техніці, парфумерії) Простий ефі/р. Складне ефі/р. Етиловий ефі/... Словник багатьох виразів

Етанол Загальні властивості Молекулярна формула C2H5(OH) Молярна маса 46,069 г/моль … Вікіпедія

Етилацетат Етилацетат (етиловий ефір оцтової кислоти) СН3 СОО СH2 СH3 безбарвна летюча рідина з приємним запахом фруктів. Вікіпедія - або сульфокислоти (жирного ряду) С. кислотами називаються похідні сірчаної кисл. OH SO2 OH, що виходять через заміну одного із гідроксилів її вуглеводневими залишками, напр. CH8 SO2 OH. Так відбуваються одноосновні С. кислоти. При заміщенні.

Представляют оцтову кислоту СН3.СООН, в частинці якої 1, 2 або всі 3 атоми водню метильної групи заміщені йодом (пор. галоїдозаміщені кислоти). Монойодооцтова кислота CH2J.COOH отримана вперше Перкіном і Дюппа (1859) дією. Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона

У цій статті не вистачає посилань на джерела інформації. Інформація має бути перевіряється, інакше вона може бути поставлена ​​під сумнів та видалена. Ви можете … Вікіпедія

Структурна формула

Справжня, емпірична або брутто-формула: C 4 H 8 O 2

Молекулярна вага: 88,106

Етилацетат- (Етиловий ефір оцтової кислоти) СН 3 -СОО-CH 2 -CH 3 - безбарвна летюча рідина з різким запахом.

Отримання

Етилацетат утворюється при прямій взаємодії етанолу з оцтовою кислотою:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH → CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
Лабораторний метод отримання етилацетату полягає в ацетилюванні етилового спирту хлористим ацетилом або оцтовим ангідридом:
CH 3 COCl + C 2 H 5 OH → CH 3 COOC 2 H 5 + HCl
До промислових способів синтезу етилацетату відносяться:
Перегонка суміші етилового спирту, оцтової та сірчаної кислот. Обробка етилового спирту кетеном. За реакцією Тищенка з ацетальдегіду при 0-5 °C у присутності каталітичних кількостей алкоголю алюмінію:
2CH 3 CHO → CH 3 COOC 2 H 5

Фізичні властивості

Безбарвна рухлива рідина із різким запахом ефіру. Молярна маса 88,11 г/моль, температура плавлення –83,6 °C, температура кипіння 77,1 °C, щільність 0,9001 г/см³, n204 1,3724. Розчиняється у воді 12% (за масою), в етанолі, діетиловому ефірі, бензолі, хлороформі; утворює подвійні азеотропні суміші з водою (т. кіп. 70,4 °C, вміст води 8,2 % за масою), етанолом (71,8; 30,8), метанолом (62,25; 44,0), ізопропанолом (75,3; 21,0), CCl4 (74,7; 57), циклогексаном (72,8; 54,0) і потрійну азеотропну суміш Е.: вода: етанол (т. кип. 70,3 °C, зміст відповідно 83,2, 7,8 і 9% за масою).

Застосування

Етилацетат широко використовується як , через низьку вартість і малу токсичність, а також прийнятний запах. Зокрема, як нітратів целюлози, ацетилцелюлози, жирів, восків, для чищення друкованих плат, у суміші зі спиртом - у виробництві штучної шкіри. Річне світове виробництво 1986 року становило 450-500 тисяч тонн. Світове виробництво етилацетату на 2014 рік становить близько 3,5 млн тонн на рік.
Одна з найпопулярніших отрут, що застосовуються в ентомологічних морилках для умертвіння комах. Комахи після умертвіння в його парах набагато м'якше і податливіше у препаруванні, ніж після умертвіння в парах хлороформу. Застосовується як компонент фруктових есенцій. Зареєстрований як харчова добавка E1504.

Лабораторне застосування

Етилацетат часто використовується для екстракції, а також для колонкової та тонкошарової хроматографії. Рідко як для проведення реакцій через схильність до гідролізу та переетерефікації. Використовується для отримання ацетооцтового ефіру:
2CH 3 COOC 2 H 5 → CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5

Очищення та сушіння

Етилацетат, що продається, зазвичай містить воду, спирт і оцтову кислоту. Для видалення цих домішок його промивають рівним обсягом 5% карбонату натрію , сушать хлоридом кальцію і переганяють. За більш високих вимог до вмісту води кілька разів (порціями) додають фосфорний ангідрид, фільтрують і переганяють, захищаючи від вологи. За допомогою молекулярного сита 4А вміст води в етилацетаті можна знизити до 0,003%.

Безпека

ЛД 50 для щурів становить 11,6 г/кг, показуючи низьку токсичність. Пари етилацетату подразнюють слизові оболонки очей та дихальних шляхів, при дії на шкіру викликають дерматити та екземи. ГДК у повітрі робочої зони 200 мг/м³. ГДК у атмосферному повітрі населених місць 0,1 мг/м³. Температура спалаху – 2 °C, температура самозаймання – 400 °C, концентраційні межі вибуху пари у повітрі 2,1-16,8 % (за обсягом). Безпека під час транспортування. Відповідно до ДОПІГ (ADR) клас небезпеки 3, код за реєстром ООН 1253.

Етилацетат - складний ефір оцтової кислоти та етилового спирту та його хімічні властивості типові для складних ефірів.

Найбільш широко етилацетат використовується як розчинник, через його малу токсичність і низьку вартість, а також прийнятний запах.

Етилацетат розчиняється у воді, етанолі, діетиловому ефірі, хлороформі, бензолі та інших розчинниках. Фізико-хімічні властивості деревини модрини та розчинів основних екстрактивних речовин.

Етилацетат CH3C(O)OC2H5, етиловий ефір оцтової кислоти - безбарвна, прозора, горюча рідина з приємним запахом. Етилацетат має порівняно низьку токсичність. Етилацетат є побічним продуктом цього процесу.

Один із найпоширеніших складних ефірів етилацетат, оцтовоетиловий ефір. Його запах нагадує аромат груш, але трохи різкіший за нього і не зовсім схожий на фруктовий. Спочатку від оксидату відокремлюють надлишковий ацетальдегід, воду та етилацетат (розчинник), після чого залишок в іншій колоні поділяють на оцтову кислоту, оцтовий ангідрид та каталізатор.

Етилацетат і воду далі також поділяють і перший знову використовують як розчинник і розчинник. Велика аваря сталася на установці конденсації етилацетату з ацетоном у присутності металевого натрію. Однак слід враховувати, що різниця у витратах обумовлена ​​виключно тим, що на стадії екстракції непросульфованих сполук використовується дорогий етилацетат.