乙酸與醇類容易反應(yīng)生成酯,即使不使用催化劑,用大量過量的乙酸也可以進行這一反應(yīng):
CH3COOH+ROH ?CH3COOR+H2O
酯化反應(yīng)過程生成等分子的水。在無催化條件下,水的存在使酯化反應(yīng)速度減慢,所以酯化反應(yīng)常常需要2~5倍的過乙酸來稀釋水,或用共沸蒸餾的方法脫除生成的水來加快反應(yīng)速度和加大反應(yīng)進行的完全程度。共沸蒸餾常用的共沸劑有醇、脂肪烴、苯、甲苯和環(huán)己烷,但需根據(jù)不同的醇類酯化反應(yīng)選擇不同的共沸劑??梢杂肒arl-Fischer法或電導(dǎo)率法測定反應(yīng)系統(tǒng)中的水濃度,以控制反應(yīng)速度。含有少量水的乙酸電導(dǎo)率值見表2-11。
表2-11 乙酸水溶液的電導(dǎo)率
乙酸/% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) |
電導(dǎo)率 /(S/cm)×107 |
乙酸/% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) |
電導(dǎo)率
/(S/cm)×107 |
乙酸/% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) |
電導(dǎo)率
/(S/cm)×107 |
100 | 0.060 | 98.84 | 0.531 | 92.50 | 59.9 |
99.9515 | 0.065 | 97.66 | 2.19 | 90.75 | 111 |
99.746 | 0.103 | 96.68 | 5.45 | 82.30 | 688 |
99.320 | 0.261 | 94.82 | 20.1 |
在工業(yè)生產(chǎn)中,一般都使用酸催化劑。常用無機酸和有機酸,如高氯酸、磷酸、硫酸、苯磺酸、甲磺酸和三氟乙酸等,都可用作醇類酯化的催化劑。亦可用酸性離子交換樹脂作催化劑,但并不常用,因酸性樹脂價格較高,且性能容易衰退以及在熱乙酸中有分解的可能。
在一定條件下,一些非酸性的鹽類、金屬和金屬氧化物卻常用于催化酯化反應(yīng),如絲光沸石、脫陽離子的Y-分子篩是常用的酯化催化劑,氯化鈷、Al2Cl6能催化正丁醇與乙酸的酯化反應(yīng)。
幾乎所有的乙酸酯都可以由醇和乙酸直接反應(yīng)制備。但乙酸甲酯已經(jīng)能從甲醇羰基化或甲醇脫氫來制備,乙醛經(jīng)季申科(Tishchenko)反應(yīng)可制取乙酸乙酯;低級烴類液相氧化生產(chǎn)乙酸的副產(chǎn)物,亦可分離得乙酸乙酯。
2CH3CHO → CH3COOC2H5