Question

酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：

CH₃COOH＋C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅＋H₂O

請根據(jù)要求回答下列問題：

(1)欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有：__________、__________等。

(2)若用如圖所示的裝置來制備少量的乙酸乙酯，產(chǎn)率往往偏低，其原因可能為________、________等。

(3)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會造成__________、__________等問題。

(4)目前對該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)。

同一反應(yīng)時間		同一反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度/℃	轉(zhuǎn)化率(%)	選擇性(%)*		反應(yīng)時間/h	轉(zhuǎn)化率(%)	選擇性(%)*
40	77.8	100		2	80.2	100
60	92.3	100		3	87.8	100
80	92.6	100		4	92.3	100
120	94.5	98.7		6	93.0	100

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列________(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件。

A．120 ℃，4 h                         B．80 ℃，2 h

C．60 ℃，4 h                          D．40 ℃，3 h

②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120 ℃時，反應(yīng)選擇性降低的原因可能為________。

Answer 1

解析　(1)酯化反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可以增大乙醇的濃度或加熱及時蒸出產(chǎn)物等。

(2)因乙酸、乙醇都易揮發(fā)，而圖中裝置豎直導(dǎo)管太短，冷凝效果不好，原料來不及反應(yīng)就被蒸出，溫度過高發(fā)生副反應(yīng)，這些因素都會導(dǎo)致產(chǎn)率偏低。

(3)濃H₂SO₄除具有催化作用外，還具有強(qiáng)氧化性和脫水性，因此可能造成產(chǎn)生大量的酸性廢液、造成環(huán)境污染、部分原料炭化等。

(4)①從表中可以看出，同一反應(yīng)時間60 ℃時的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)大于40 ℃而接近80 ℃，所以60 ℃時最合適，而以同一反應(yīng)溫度下的不同時間來看，4小時轉(zhuǎn)化率已較高，接近6小時的轉(zhuǎn)化率，故選C。

②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)120 ℃時反應(yīng)選擇性降低，則說明發(fā)生了副反應(yīng)。

答案　(1)增大乙醇的濃度　加熱及時蒸出產(chǎn)物

(2)溫度過高，發(fā)生了副反應(yīng)　冷凝效果不好，部分產(chǎn)物揮發(fā)了

(3)產(chǎn)生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染)　部分原料炭化　催化劑重復(fù)使用困難(任填兩種)　(4)①C�、诎l(fā)生了副反應(yīng)