酯化反應(yīng)機(jī)理催化劑酯化方法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 酯化反應(yīng)機(jī)理催化劑酯化方法酯化反應(yīng)機(jī)理催化劑酯化方法 5.1 5.1 概概 述述 RR可以是脂肪族或芳香烴基可以是脂肪族或芳香烴基; ; RCOZRCOZ為酰化劑，其中的為?；瘎?，其中的Z Z可以代表可以代表OHOH，X X， OROR ，OCOROCOR，NHRNHR等。等。 第1頁/共30頁 第2頁/共30頁 本章著重學(xué)習(xí)羧酸與醇的反應(yīng)本章著重學(xué)習(xí)羧酸與醇的反應(yīng) 第3頁/共30頁 5.2 5.2 酯化反應(yīng)原理酯化反應(yīng)原理 OHRRCOOH OHRRCOO K 2 第4頁/共30頁 RCOH O H2O RCOH OH R OH / R OH / RC OH OH O H R /

2、RC OH O H R / OH2 H2O RC OH O R / H H RCO R / O H 第一步（快） 第二步（最慢） 返回 親核進(jìn)親核進(jìn) 攻攻 重排重排 第5頁/共30頁 是水，離去基團(tuán)是醇。是水，離去基團(tuán)是醇。 即，即， nRCOOR + HRCOOR + H2 2O ROH + O ROH + RCOOHRCOOH H+ / OH 第6頁/共30頁 （二）主要影響因素主要影響因素 通常，叔醇和酚的酯化要選用活潑的酸酐或?；瘎Ｍǔ?，叔醇和酚的酯化要選用活潑的酸酐或?；瘎?空間位阻 第7頁/共30頁 序序 號號醇或酚醇或酚 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K 1h 后后極極 限限

3、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 CH3OH C2H5OH C3H7OH C4H9OH CH2=CHCH2OH C6H5CH2OH (CH3)2CHOH (C4H9)(C2H5)CHOH (C2H5)2CHOH (CH3)(C6H13)CHOH (CH2=CHCH2)2CHO H (C4H9)3COH (CH9)2(C2H5)COH (CH3)2(C3H7)COH C6H5OH (CH3)(C3H7)C6H3OH 55.59 46.95 46.92 46.85 35.72 38.64 26.53 22.59 16.93 21.19 10.31 1.

4、43 0.81 2.15 1.45 0.55 69.59 66.57 66.85 67.30 59.41 60.75 60.52 59.28 58.66 62.03 50.12 6.59 2.53 0.83 8.64 9.46 5.24 3.96 4.07 4.24 2.18 2.39 2.35 2.12 2.01 2.67 1.01 0.0049 0.00067 0.0089 0.0192 第8頁/共30頁 （2 2）羧酸的結(jié)構(gòu)）羧酸的結(jié)構(gòu) 且形成的酯不易皂化。且形成的酯不易皂化。 空間位阻 第9頁/共30頁 序 號 羧 酸轉(zhuǎn) 化 率 平衡常數(shù)K 1h后平衡極限 1 2 3 4 5 6 7

5、8 9 10 11 12 13 HCOOH CH3COOH C2H5COOH C3H7COOH (CH3)2CHCOOH CH3)(C2H5)CHCOOH (CH3)3CCOOH (CH3)2(C2H5)CCOOH (C6H5)CH2COOH (C6H5)C2H4COOH (C6H5)CH=CHCOOH C6H5COOH p-(CH3)C6H4COOH 61.69 44.36 41.18 33.25 29.03 21.50 8.28 3.45 48.82 40.26 11.55 8.62 6.64 64.23 67.38 68.70 69.52 69.51 73.73 72.65 74.15

6、73.87 72.02 74.61 72.57 76.52 3.22 4.27 4.82 5.20 5.20 7.88 7. 06 8.23 7.99 7.60 8.63 7.00 10.62 1h 1h后的轉(zhuǎn)化率可表示相對酯化速度。后的轉(zhuǎn)化率可表示相對酯化速度。 第10頁/共30頁 （3 3） 催催 化化 劑劑 第11頁/共30頁 第12頁/共30頁 幾種常用催化劑的性能：幾種常用催化劑的性能： 脫水或脫羧等副反應(yīng)。脫水或脫羧等副反應(yīng)。 第13頁/共30頁 H2NCH2COOHC2H5OH H2NCH2COOC2H5H2O 干燥HCl HCl 第14頁/共30頁 對甲苯磺酸對甲苯磺酸 H2O

7、 CH3COOHCH3(CH2)3OH SO3HCaSO4 CH3COOC4H9 樹脂 ； 室溫 （100） 第15頁/共30頁 5.3 5.3 酯化方法酯化方法 第16頁/共30頁 2 2、羧酸酐法、羧酸酐法 空間阻礙較大的醇的直接酯化：空間阻礙較大的醇的直接酯化： nROH +(RCO)ROH +(RCO)2 2O RCOOR+ RCOOHO RCOOR+ RCOOH 第17頁/共30頁 OCH3 NHCOCH3 N(C2H4OH)2 C O CH3 CH3C O O OCH3 NHCOCH3 N(C2H4OCCH3)2 O 2CH3COOH 乙酰水楊酸（即阿司匹林）的合成：乙酰水楊酸（即

8、阿司匹林）的合成： COOH OH (CH3CO)2O COOH OCCH3 O CH3COOH 第18頁/共30頁 二元酸酐與醇共熱反應(yīng)，二元酸酐與醇共熱反應(yīng)， 即，能如按下式首先生成單烷基酯：即，能如按下式首先生成單烷基酯： 工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)的各種型號的工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)的各種型號的增塑劑增塑劑鄰苯二丁酯（鄰苯二丁酯（DBPDBP）及二辛酯（）及二辛酯（DOPDOP）就是以）就是以苯酐和過量醇在硫酸催化下進(jìn)行酯化苯酐和過量醇在硫酸催化下進(jìn)行酯化而得的。而得的。 苯酐苯酐辛醇辛醇 第19頁/共30頁 3 3、酰氯法、酰氯法 產(chǎn)生多種副反應(yīng)（如氯化、脫水產(chǎn)生多種副反應(yīng)（如氯化、脫水 和異構(gòu)化等）

9、和異構(gòu)化等） 第20頁/共30頁 RCOCl N NCOR Cl ROH / RCOOR / N H Cl 第21頁/共30頁 4 4、酯交換法、酯交換法 種酯種酯。 第22頁/共30頁 2 2、酯酸交換法，即酸解法或酸交換法、酯酸交換法，即酸解法或酸交換法 3 3、酯酯交換法，即醇酸互換、酯酯交換法，即醇酸互換 R / RC O OROH ROOR / C / R OH / RC O OR / R COH O RC O OH / R C O / OR / RC O OR / R C O RC O / R C O / OR / OR / / / OR / / 第23頁/共30頁 5 5、腈的醇

10、解、腈的醇解 RCNR OHH2O / RCOOR / NH3 本法的本法的優(yōu)點優(yōu)點在于在于腈可直接轉(zhuǎn)變?yōu)轷ル婵芍苯愚D(zhuǎn)變?yōu)轷?，不必先制成羧酸。，不必先制成羧酸?第24頁/共30頁 (CH3)2C(OH)CNH2SO4 100 CH2CONH2 CH3 CH2SO4 CH2CONH2 CH3 CH2SO4 CH3OH 90 CH2 CH3 CCOOCH3 NH4HSO4 第25頁/共30頁 第26頁/共30頁 CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5 H2O 濃H2SO4 第27頁/共30頁 醋酸，乙醇醋酸，乙醇，濃硫酸，濃硫酸 連續(xù)酯化生產(chǎn)乙酸乙酯工藝流程連續(xù)酯化生產(chǎn)乙酸乙酯工藝流程 1 1高位槽；高位槽；2 2熱交換器；熱交換器；3 3冷凝器；冷凝器；4 4酯化塔；酯化塔；5 5，1010分餾塔分餾塔 6 6，9 9分凝器；分凝器；7 7混合器；混合器；8 8分