实验题目：用苯甲醛为原料制备苯甲酸乙酯
学院： 化学化工与学院 班级：11级化学本一班 姓名：朱提升 学号：[1**********]9
一. 设计思想
苯甲酸乙酯（Ethyl benzoate），又名安息香酸乙酯，为无色透明液体，能与乙醇、乙醚混溶；不溶于水。稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油；也大量用于食品中，也可用作有机合成中间体、溶剂如纤维素酯、纤维素醚、树脂等。外观与性状：无色澄清液体，有芳香气味。低毒, 半数致死量(大鼠, 经口)2100mG/kG。相对密度1.0458（25/4℃）。熔点-32.7℃。沸点213℃。折射率1.5205（15℃）。微溶于热水，溶于乙醇和乙醚。熔点(℃) ：-34.6 相对密度（水=1）：1.05 沸点(℃) ：212.6 相对蒸气密度（空气=1）：4.34 饱和蒸气压(kPa)：0.17(44℃) 折光率(n20D)：1.506 溶解性：微溶于热水，与乙醇、乙醚、石油醚等混溶。
苯甲酸（benzoic acid ），又名安息香酸，苯酸。为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，具有苯或甲醛的臭味。熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659（15/4℃）。在100℃时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强。它们的化学性质相似，都能形成盐、酯、酰卤、酰胺、酸酐等，都不易被氧化。苯甲酸的苯环上可发生亲电取代反应，主要得到间位取代产。用于医药、染料载体、增塑剂、香料和食品防腐剂等的生产，也用于醇酸树脂涂料的性能改进
文献报道，合成苯甲酸乙酯的方法大致有：一种是苯甲酸酯化法，此方法为传统的经典的制备方法，先由苯甲醛为原料制备苯甲酸，苯甲酸主要是利用氧化法来制取，方法主要有：（1）高锰酸钾氧化法，此制备方法操作方便，反应温和，相转移催化剂价格昂贵，实验成本高。（2）过氧化氢氧化法，在此制备方法中，反应无需其他的反应介质，无其他副产物，产物易分离，离子液体可重复使用，清洁，绿色氧化。（3）氧气氧化法，在此制备过程中需要以氧气为气源，操作复杂，但产率较高[1]。综上，只是选择的氧化剂不同而影响苯甲酸的产率。然后再由苯甲酸和乙醇为原料使用此方法得到苯甲酸乙酯。优点是反应时要求的条件较不苛刻，缺点是产率较低，试验完后处理不太方便[2]。一种是苯甲酰氯法，先由苯甲醛C 7H 6O 和氯气或者CCl 4为原料制备苯甲酰氯[3]，苯甲酰氯C 7H 5ClO 再与乙醇反应，从而制得苯甲酸乙酯，此制备方法的缺点是对反应条件要求较高，精致步骤复杂，优点是反应完成后处理方便，且产率较高[4]。
通过综合总结比较，本实验分两步进行，第一步：利用过氧化氢氧化法以苯甲醛为原料，在碱性条件下以水作溶剂来合成苯甲酸，我的理由如下：第一：所使用试剂简单，价格低廉。第二：过氧化氢是一种优良的氧化剂，来源丰富，价格低廉，具有反应条件温和，对环境友好等特点，实现反应清洁，绿色氧化。第三：对人体和谐，产率也较高。第二步：利用苯甲
酸酯化法，硫酸作催化剂来制备苯甲酸乙酯，我的理由如下：第一：此方法中规中矩，为传统的方法，注意事项和操作方法明确。第二：反应时所需要的反应条件不苛刻。第三：操作简单。第四：所需要的试剂都是实验室常用的试剂。
二. 合成路线
第一步：
+H2O 2==
第二步：
COOH
C 2H 5OH
2H 5
H 2O
+C6H 5CH 2OH
三. 实验所需仪器
分水回流装置、烧杯、加热套、玻璃棒、分液漏斗等
四. 实验所需试剂
30%过氧化氢 苯甲醛2.44g(0.02mol) 氢氧化钾 盐酸 过量无水乙醇 浓硫酸 Na2CO 3 无水CaCl 2 苯 乙醚
五、主要原料及产品的物理常数
六. 实验合成方案
第一步：
+H2O 2==
1.
2. 使用加热套加热，开动搅拌器，控制温度在40C 左右。
3. 缓慢滴加 30 %的过氧化氢, 物料比：苯甲醛：H 2O 2 =1：4，继续反应 2 h。 4. 反应结束后, 冷却反应液至室温, 加入 15 %盐酸至溶液的 pH= 1 5. 冷却, 有固体生成, 减压过滤, 滤饼于室温干燥, 第二步：
C 2H 5OH
2H 5
H 2O
o
+C6H 5CH 2OH
1. 用水浴加热，回流2h 。
2. 记录体积，继续蒸出多余的苯和乙醇（从分水器中放出）。
3. 分液，水层用10ml 乙醚萃取。合并有机层，用无水氯化钙干燥。 4. 回收乙醚，加热精馏，收集210-213 oC馏分。
七. 实验装置图
回流装置
蒸馏装置
抽滤装置
搅拌回流装置
八. 实验步骤
第一步：制备苯甲酸：
在装有搅拌器、 回流冷凝管的 50 mL三口烧瓶中加入浓度为30%的氢氧化钾溶液15ml ，待氢氧化钾溶解（浓度为30%）后加入苯甲醛（密度1.046 ）0.08mol, 开动搅拌器,
o
加热升温到指定温度40C 后, 缓慢滴加 30 %的过氧化氢, 物料比：苯甲醛：H 2O 2 =1：4，继续反应 2 h。反应结束后, 冷却反应液至室温, 加入 15 %盐酸至溶液的 pH= 1 , 冷却, 有固体生成, 减压过滤, 滤饼于室温干燥, 计算产率。
第二步：制备苯甲酸乙酯
于50ml 圆底烧瓶中加入：2.44g 苯甲酸；10ml 乙醇；7.5ml 苯；3ml 浓硫酸，摇匀，加沸石。水浴上回流约2h ，至分水器中层液体约3ml 停止。记录体积，继续蒸出多余的苯和乙醇（从分水器中放出）。移去火源。加水30ml, 分批加入固体Na2CO3中和至中性。除2种酸。即硫酸、苯甲酸。分液，水层用10ml 乙醚萃取。合并有机层，用无水氯化钙干燥。回收乙醚，加热精馏，收集210-213 oC馏分。 第三步：对产品进行鉴定：
物理方法：取少量样品，用手扇动其，在闻其气味！应该稍有水果气味。
化学方法：酯与羟胺反应生成一种氧 酸。氧 酸与铁离子形成牢固的品红色的络合物。在试管中加入两滴新制备的酯，再加入5滴溴水。有溴水的颜色不变或没有白色沉淀生成，将5滴新制备的酯滴入干燥的试管中，在加入7滴3％的盐酸羟胺的95％酒精溶液和3滴2％的NaOH 溶液，摇匀后滴入7滴5％HCl 溶液和1滴5% FeCl3溶液，试管内显示品红色，证明酯的存在。
色谱分析：查找相关苯甲酸乙酯的色谱图，在分析产品的色谱与之对照。可以证明苯甲
酸乙酯存在与否。
九. 注意事项
1）．加入浓硫酸后，摇动烧瓶，充分混合。 2）．待反应混合液温度低于80℃，方可加环己烷，防冲料。回流过程火可大点，可用空气浴进行。
3）分水过程中注意防火。蒸发乙醇、环己烷时注意要使用小火进行，最要用水浴进行，防反应液变色。 4）．分批用碳酸钠洗，搅拌进行，直至没有二氧化碳逸出，溶液呈碱性，再将混合物转入分液漏斗进行分液。
5) ．水浴蒸去乙醚。在通风良好的环境中进行操作。 6）．因产品沸点较高，最好减压蒸馏；没有，也可用在石棉网上加热进行蒸馏，收集210～213℃馏分。
十. 参考文献
[1] 王晓君，刘吉平. 苯甲酸的合成与工艺[J]. 北京. 化工进展2011. 第30卷.
[2] 李公春，张万强，周威，杨风岭. 苯甲酸乙酯的合成[J]. 河北化工2010.01第33卷，第一期
[3] 赵美法，李丛宝，刘文武，徐华[J].辽宁化工，1998.05第27卷，第三期.
[4] 李公春，张万强，周威，杨风岭. 苯甲酸乙酯的合成[J]. 河北化工2010.01第33卷，第一期