Как и из чего можно получить этиловый эфир муравьиной кислоты?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Этиловый эфир муравьиной кислоты (этилформиат) — это органическое соединение с химической формулой HCOOC2H5cap H cap C cap O cap O cap C sub 2 cap H sub 5. Он обладает характерным запахом рома и малины и широко применяется в пищевой промышленности и органическом синтезе. Основные реагенты Для синтеза этилформиата в лабораторных или промышленных условиях необходимы два основных компонента:

  1. Муравьиная кислота ( HCOOHcap H cap C cap O cap O cap H): Карбоновая кислота, выступающая в роли источника формильной группы.
  2. Этиловый спирт ( C2H5OHcap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H): Этанол, выступающий в роли спиртовой составляющей.
  3. Катализатор: Обычно используется концентрированная серная кислота ( H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4). Она выполняет две функции: ускоряет реакцию и связывает воду, смещая равновесие в сторону образования эфира.

Химическая реакция Процесс получения основан на реакции этерификации Фишера. Это обратимая реакция взаимодействия карбоновой кислоты со спиртом в присутствии кислотного катализатора. Уравнение реакции: HCOOH+C2H5OHH2SO4HCOOC2H5+H2Ocap H cap C cap O cap O cap H plus cap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H cap H cap C cap O cap O cap C sub 2 cap H sub 5 plus cap H sub 2 cap O Технология получения (Лабораторный метод) Процесс синтеза обычно включает следующие этапы:

  • Смешивание: В колбу помещают эквимолярные количества (или небольшой избыток кислоты) муравьиной кислоты и этанола. Осторожно добавляют катализатор — концентрированную серную кислоту.
  • Нагревание: Смесь нагревают с использованием дефлегматора или системы обратного холодильника. Поскольку этилформиат имеет низкую температуру кипения (около 54°C), реакция протекает довольно интенсивно.
  • Отгонка: Образовавшийся эфир отгоняют из реакционной смеси. Этилформиат летуч, поэтому его пары легко отделяются от исходных веществ.
  • Очистка:
    • Сырой дистиллят может содержать примеси воды, спирта и муравьиной кислоты.
    • Для нейтрализации остатков кислоты продукт промывают раствором гидрокарбоната натрия ( NaHCO3cap N a cap H cap C cap O sub 3). Для удаления воды используют осушители, такие как безводный хлорид кальция ( CaCl2cap C a cap C l sub 2) или сульфат магния ( MgSO4cap M g cap S cap O sub 4). Финальная стадия — повторная перегонка (фракционирование) для получения чистого вещества.

Альтернативные методы В промышленности могут использоваться и другие подходы:

  • Взаимодействие окиси углерода со спиртом: Карбонилирование этанола в присутствии этилата натрия при повышенном давлении и температуре.
    CO+C2H5OHNaOC2H5HCOOC2H5cap C cap O plus cap C sub 2 cap H sub 5 cap O cap H cap H cap C cap O cap O cap C sub 2 cap H sub 5 Использование ангидридов или галогенангидридов: Взаимодействие этанола с производными муравьиной кислоты (хотя для муравьиной кислоты эти производные нестабильны, метод теоретически возможен через смешанные ангидриды).

Меры предосторожности

  • Муравьиная кислота вызывает серьезные химические ожоги.
  • Этилформиат чрезвычайно огнеопасен, его пары образуют взрывчатые смеси с воздухом.
  • Работа должна проводиться строго в вытяжном шкафу.

Я могу составить для вас таблицу физико-химических свойств этилформиата (плотность, растворимость, показатели преломления), если это необходимо для вашей работы.

Форма ответа

Ваш аватар