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苯甲酸乙酯的合成

[摘要]通过两种方法合成苯甲酸乙酯，用苯甲酸与无水乙醇在浓硫酸

的催化作用下合成苯甲酸乙酯，产率为65.2%；用苯甲酰氯与无水乙

醇合成苯甲酸乙酯，产率为96.1%。同苯甲酸法合成苯甲酸乙酯相比

较，苯甲酰氯法后处理方便，且产率较高。

[关键词]苯甲酸乙酯;苯甲酰氯;苯甲酸;无水乙醇

苯甲酸乙酯又称安息香酸乙酯，具有较强的冬青油和水果香气，

天然存在于桃子、菠萝、醋栗等中，常用作重要的有机溶剂。由于毒

性低，也常用于食用香料的调配和皂用香精及烟用香料中[1]。苯甲

酸乙酯采用浓硫酸、无水氯化氢、对甲苯磺酸、氨基磺酸、无机氯化

物、结晶硫酸氢钠、壳聚糖硫酸盐、固体超强酸、杂多酸(盐)催化或

磺酸等催化下由苯甲酸和乙醇直接酯化法来合成[2-11]。目前，对苯

甲酸乙酯的合成研究都是采用苯甲酸与乙醇进行酯化反应，所不同的

只是选用不同的催化剂，改变反应物料配比和反应时间进行反应条件

的优化；对于使用苯甲酰氯与乙醇进行酯化反应合成苯甲酸乙酯的方

法却没有报道。本文通过苯甲酸法和苯甲酰氯法两种方法合成苯甲酸

乙酯，通过比较发现，苯甲酰氯法后处理方便，且产率较高。

1实验部分

1.1仪器和试剂

伯乐FTS-2100红外光谱仪(美国Bio-Rad公司)；SXHW型电热套

（巩义市英峪予华仪器厂）；2W阿贝折射仪(上海精密科学仪器有限

公司)。

苯甲酸；苯甲酰氯；无水乙醇；浓硫酸；氢氧化钠；碳酸钠；乙

醚；无水氯化钙。

1.2实验方法

1.2.1苯甲酸酯化法

在100mL圆底烧瓶中加入8.0g苯甲酸、20.0mL无水乙醇、15.0

mL苯、3.0mL浓硫酸,摇匀后加入几粒沸石，再装上分水器。从分水

器上端加水至支管口处，放出6.0mL水，分水器上端连接一只回流

冷凝管。加热回流2h，停止加热，冷却后将中下层液体放出。继续

加热，将没有反应的乙醇和苯蒸出直至充满分水器。将反应液倒入盛

有60mL冷水的烧杯中。然后加入碳酸钠，调节pH在6～7之间。

用分液漏斗分出粗产物，用20mL乙醚萃取水层。合并粗产物和醚萃

取液。取4.0g无水氯化钙，放入盛有萃取液的锥形瓶中，静置过夜。

先用水浴蒸去乙醚，然后用电热套加热蒸馏，收集210～212℃的馏

份，产率为65.2%。

1.2.2苯甲酰氯法

取12.0mL苯甲酰氯、7.0mL无水乙醇分别倒入50mL圆底烧瓶

中。冷凝管上端用导气管连接，用10%氢氧化钠溶液对尾气进行吸收。

加热回流2h。停止加热，冷却到室温，把回流装置改为蒸馏装置，

用电热套加热蒸馏，收集馏份210～212℃，产率为96.1%。

2结果与讨论

2.1产品红外谱图及分析

对苯甲酰氯做原料生成的产品苯甲酸乙酯进行红外和折光率分

析，经测定产物折光率为1.4400(文献值为1.4401[9])。红外光谱（图

1）用液膜法测量，3066.4cm-1为苯环上的C－H伸缩振动，1451.5、

1603.7cm-1为苯环骨架，712.8cm-1为单取代苯C－H面外弯曲振

动。三者相互印证说明此种物质含有单取代苯结构；1720.3cm-1为

C＝O伸缩振动吸收峰；2904.9、2983.5cm-1为饱和C－H伸缩振动；

1277.3、1158.4cm-1为C－O－C伸缩振动吸收峰。

图1苯甲酸乙酯的红外光谱图

2.2两种合成方法的比较

两种合成苯甲酸乙酯方法各进行了4次平行实验，苯甲酸酯化法

产率在64%左右，苯甲酰氯法产率在95%左右，实验数据见表1。

在浓硫酸催化下，苯甲酸和乙醇反应合成苯甲酸乙酯是一种经典

的酯化反应,苯甲酰氯和乙醇反应是一种羧酸衍生物的醇解反应，都

属于亲核加成反应。苯甲酸和苯甲酰氯中的羰基是一个极性官能团,

由于氧原子的电负性(3.44)大于碳原子的电负性(2.55),碳氧双键中的

电子发生偏移,导致氧原子带有部分负电荷,碳原子带有部分正电荷。

亲核试剂进攻带有部分正电荷的碳原子,导致碳氧双键(π键和σ键)中

的π键异裂后又形成新的σ键。

对本实验来说,乙醇带有孤对电子，是亲核试剂，进攻苯甲酸和

苯甲酰氯中的羰基形成苯甲酸乙酯。由于苯甲酸和苯甲酰氯羰基两侧

的官能团不同,对羰基的影响也不同,使得碳原子的电正性不相同。在

苯甲酸中羰基的一端与苯环相连接，另一端与羟基相连接。苯环表现

为推电子的共轭效应,而羟基中的氧原子的推电子共轭效应大于拉电

子的诱导效应,所以羟基表现为推电子的电子效应,使羰基碳原子的缺

电子效应减弱。而苯甲酰氯中的羰基一端与苯环相连，另一端与氯原

子相连。苯环同样表现为推电子的共轭效应,而氯原子的拉电子的诱

导效应大于推电子的共轭效应,所以氯原子表现为拉