酯化反应机理催化剂酯化方法PPT学习教案

1、会计学1 酯化反应机理催化剂酯化方法酯化反应机理催化剂酯化方法 5.1 5.1 概概 述述 RR可以是脂肪族或芳香烃基可以是脂肪族或芳香烃基; ; RCOZRCOZ为酰化剂，其中的为酰化剂，其中的Z Z可以代表可以代表OHOH，X X， OROR ，OCOROCOR，NHRNHR等。等。 第1页/共30页 第2页/共30页 本章着重学习羧酸与醇的反应本章着重学习羧酸与醇的反应 第3页/共30页 5.2 5.2 酯化反应原理酯化反应原理 OHRRCOOH OHRRCOO K 2 第4页/共30页 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 亲核进亲核进 攻攻 重排重排 第5页/共30页 是水，离去基团是醇。是水，离去基团是醇。 即，即， nRCOOR + HRCOOR + H2 2O ROH + O ROH + RCOOHRCOOH H+ / OH 第6页/共30页 （二）主要影响因素主要影响因素 通常，叔醇和酚的酯化要选用活泼的酸酐或酰化剂。通常，叔醇和酚的酯化要选用活泼的酸酐或酰化剂。 空间位阻 第7页/共30页 序序 号号醇或酚醇或酚 转化率转化率 平衡常数平衡常数K 1h 后后极极 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页/共30页 （2 2）羧酸的结构）羧酸的结构 且形成的酯不易皂化。且形成的酯不易皂化。 空间位阻 第9页/共30页 序 号 羧 酸转 化 率 平衡常数K 1h后平衡极限 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后的转化率可表示相对酯化速度。后的转化率可表示相对酯化速度。 第10页/共30页 （3 3） 催催 化化 剂剂 第11页/共30页 第12页/共30页 几种常用催化剂的性能：几种常用催化剂的性能： 脱水或脱羧等副反应。脱水或脱羧等副反应。 第13页/共30页 H2NCH2COOHC2H5OH H2NCH2COOC2H5H2O 干燥HCl HCl 第14页/共30页 对甲苯磺酸对甲苯磺酸 H2O

7、 CH3COOHCH3(CH2)3OH SO3HCaSO4 CH3COOC4H9 树脂 ； 室温 （100） 第15页/共30页 5.3 5.3 酯化方法酯化方法 第16页/共30页 2 2、羧酸酐法、羧酸酐法 空间阻碍较大的醇的直接酯化：空间阻碍较大的醇的直接酯化： nROH +(RCO)ROH +(RCO)2 2O RCOOR+ RCOOHO RCOOR+ RCOOH 第17页/共30页 OCH3 NHCOCH3 N(C2H4OH)2 C O CH3 CH3C O O OCH3 NHCOCH3 N(C2H4OCCH3)2 O 2CH3COOH 乙酰水杨酸（即阿司匹林）的合成：乙酰水杨酸（即

8、阿司匹林）的合成： COOH OH (CH3CO)2O COOH OCCH3 O CH3COOH 第18页/共30页 二元酸酐与醇共热反应，二元酸酐与醇共热反应， 即，能如按下式首先生成单烷基酯：即，能如按下式首先生成单烷基酯： 工业上大规模生产的各种型号的工业上大规模生产的各种型号的增塑剂增塑剂邻苯二丁酯（邻苯二丁酯（DBPDBP）及二辛酯（）及二辛酯（DOPDOP）就是以）就是以苯酐和过量醇在硫酸催化下进行酯化苯酐和过量醇在硫酸催化下进行酯化而得的。而得的。 苯酐苯酐辛醇辛醇 第19页/共30页 3 3、酰氯法、酰氯法 产生多种副反应（如氯化、脱水产生多种副反应（如氯化、脱水 和异构化等）

9、和异构化等） 第20页/共30页 RCOCl N NCOR Cl ROH / RCOOR / N H Cl 第21页/共30页 4 4、酯交换法、酯交换法 种酯种酯。 第22页/共30页 2 2、酯酸交换法，即酸解法或酸交换法、酯酸交换法，即酸解法或酸交换法 3 3、酯酯交换法，即醇酸互换、酯酯交换法，即醇酸互换 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页/共30页 5 5、腈的醇

10、解、腈的醇解 RCNR OHH2O / RCOOR / NH3 本法的本法的优点优点在于在于腈可直接转变为酯腈可直接转变为酯，不必先制成羧酸。，不必先制成羧酸。 第24页/共30页 (CH3)2C(OH)CNH2SO4 100 CH2CONH2 CH3 CH2SO4 CH2CONH2 CH3 CH2SO4 CH3OH 90 CH2 CH3 CCOOCH3 NH4HSO4 第25页/共30页 第26页/共30页 CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5 H2O 浓H2SO4 第27页/共30页 醋酸，乙醇醋酸，乙醇，浓硫酸，浓硫酸 连续酯化生产乙酸乙酯工艺流程连续酯化生产乙酸乙酯工艺流程 1 1高位槽；高位槽；2 2热交换器；热交换器；3 3冷凝器；冷凝器；4 4酯化塔；酯化塔；5 5，1010分馏塔分馏塔 6 6，9 9分凝器；分凝器；7 7混合器；混合器；8 8分