Question

【题目】塑化剂DBP（邻苯二甲酸二丁酯）主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。反应原理为：

实验步骤如下：

步骤1：在三颈瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸，开动搅拌器b（反应装置如图）。

步骤2：缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失，升温至沸腾。

步骤3：等酯化到一定程度时，升温至150℃

步骤4：冷却，将三颈瓶中的液体倒入分漏斗中，用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。

步骤5：减压蒸馏，收集200~210℃2666Pa馏分，即得DBP产品

（1）浓硫酸的作用______________________，搅拌器的作用______________________。

（2）反应过程中正丁醇过量的目的是___________________________________________。

（3）图中仪器a的名称是分水器，试分析它的作用是_____________________________。

步骤3中确定有大量酯生成的依据是_______________________________________。

（4）碳酸钠溶液洗涤的目的是_________________________________________________。

用减压蒸馏的目的是_____________________________________________________。

（5）写出正丁醇在135℃生成醚的反应方程式___________________________________。

写出DBP在氢氧化钠溶液中水解的方程式_______________________________。

Answer 1

【答案】催化剂、脱水剂 使反应物充分混合 增大正丁醇的含量，可促使反应正向移动，增大邻苯二甲酸酐的转化率 及时分离出酯化反应生成的水，促使反应正向移动 分水器中有大量的水生成 用碳酸钠除去酯中的醇和酸 减压蒸馏可降低有机物的沸点，可以防止有机物脱水碳化，提高产物的纯度 2CH3(CH2)2CH2OH= CH3(CH2)3O(CH2)3CH3+H2O +2NaOH2CH3(CH2)2CH2OH+2H2O+

【解析】

（1）塑化剂DBP（邻苯二甲酸二丁酯），为邻苯二甲酸酐与CH3CH2CH2CH2OH发生酯化反应生成，浓硫酸在该反应中起催化剂、脱水剂，搅拌器的作用为使反应物充分混合；

（2）生成邻苯二甲酸二丁酯为可逆反应，增加反应物正丁醇的量可促使反应正向移动，提高另一反应物的转化率；

（3）分水器分离出生成的水，有利于平衡向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，同时可通过大量水判断有大量酯生成；

（4）饱和Na2CO3溶液可溶解正丁醇，中和酸，从而除去产品中的杂质；减压蒸馏可降低有机物的沸点，用减压蒸馏可以防止有机物脱水碳化，提高产物的纯度；

（5）正丁醇在135℃发生分子间脱水生成醚，DBP在氢氧化钠溶液中水解生成邻苯二甲酸钠和正丁醇。

（1）塑化剂DBP（邻苯二甲酸二丁酯），为CH3CH2CH2CH2OH与邻苯二甲酸酐发生的酯化反应，酯化反应的本质为酸脱羟基、醇脱氢，所以浓硫酸在该反应中作催化剂、脱水剂，为使反应物充分混合而反应，应用搅拌器搅拌；

故答案为：催化剂、脱水剂；使反应物充分混合；

（2）邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸，发生酯化反应生成邻苯二甲酸二丁酯，该反应为可逆反应，增加反应物正丁醇的量可促使反应正向移动，提高另一反应物邻苯二甲酸酐的转化率；

故答案为：增大正丁醇的含量，可促使反应正向移动，增大邻苯二甲酸酐的转化率；

（3）在生成邻苯二甲酸二丁酯的同时生成水，属于可逆反应，a为分水器，可起到冷凝的作用，及时分离出酯化反应生成的水，促使反应正向移动，提高反应产率，确定有大量酯生成的依据是分水器中有大量的水生成；

故答案为：及时分离出酯化反应生成的水，促使反应正向移动；分水器中有大量水生成；

（4）得到酯中含有挥发出的邻苯二甲酸、正丁醇，饱和Na2CO3溶液可溶解正丁醇，中和酸，从而除去产品中的杂质，减压蒸馏可降低有机物的沸点，可以防止有机物脱水碳化，提高产物的纯度；

故答案为：用碳酸钠除去酯中的醇和酸；可以防止有机物脱水碳化，提高产物的纯度；

（5）正丁醇在135℃发生分子间脱水，两分子生成一分子醚，反应为：2CH3(CH2)2CH2OH= CH3(CH2)3O(CH2)3CH3+H2O；DBP在氢氧化钠溶液中水解的方程式为+2NaOH2CH3(CH2)2CH2OH+2H2O+。