楊婷婷 張瀾萃 玉占君

現(xiàn)行的人教版化學教材中乙酸乙酯的制備實驗使用的催化劑為濃硫酸，存在著一定的弊端。例如濃硫酸具有極強的腐蝕性，對學生來說存在著一定的危險性，易使有機物發(fā)生碳化而影響實驗現(xiàn)象觀察，并且對環(huán)境造成很大的污染。因此，尋找一種安全、綠色化的催化劑是極其必要的。雜多酸可替代濃硫酸，是一種合適的催化劑。通過實驗對硫酸為催化劑制備乙酸乙酯存在的問題進行了探究，評價了雜多酸催化劑用于中學教材中乙酸乙酯的制備的優(yōu)越性。

一、實驗原理

CH3COOH+CH3CH2OH酸110-120℃

CH3COOC2H5+H2O

二、實驗方法

為了探討反應時間、催化劑種類及用量對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響，統(tǒng)一采用以下方法進行對比實驗：在50 mL的三頸燒瓶中加入12 mL無水乙醇和7 mL冰醋酸（醇酸摩爾比為1.68∶1），再加入一定量的催化劑，混合均勻后加入沸石，用電熱套加熱回流一定時間后，取樣、水洗，用氣相色譜法測定上層有機相中乙酸乙酯的含量。

三、結果與討論

1.濃硫酸為催化劑合成乙酸乙酯問題探究

按照人教版教材實驗方法中的乙醇（3mL）冰醋酸（2mL）改變催化劑濃硫酸用量進行酯化反應實驗。催化劑用量及乙酸乙酯產(chǎn)量和實驗現(xiàn)象列于表1中。

從表1可以看出，按教材實驗方案中的濃硫酸（2 mL，41.185%摩爾數(shù)）用量進行反應時，測得乙酸乙酯的產(chǎn)率為78.5%，但由于投加的催化劑用量過多，在加熱條件下，有機物迅速被炭化，不但影響反應現(xiàn)象的觀察，同時存在安全隱患；如果將濃硫酸的用量減少為1 mL（20.53%摩爾數(shù)）時，測得乙酸乙酯的含量為84.6%，而且炭化現(xiàn)象明顯減輕。

2.雜多酸為催化劑合成乙酸乙酯

雜多酸作催化劑具有用量少、反應時間短且污染和腐蝕輕微及對學生無危險等優(yōu)點，是學生實驗更為理想的催化劑。此外雜多酸是一種高效催化劑，還具有綠色環(huán)?？芍貜褪褂玫奶攸c。

（1）回流時間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響

固定醇酸摩爾比為1.68∶1，雜多酸用量為2%，考察時間對該酯化反應的影響，其實驗結果見表2。

（2）催化劑用量對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響

固定醇酸摩爾比為1.68∶1，回流時間為1.5 h，改變雜多酸的用量，考察催化劑對反應的影響，其實驗結果見表3。