一、酯化反应实验中催化剂的探究和改进

　　乙醇和乙酸的酯化反应是教育部规定的高中必做实验，是学生理解酯化反应机理(即醇脱氢和羧酸脱羟基生成酯)的重要实验支撑，也是培养学生动手开展有机化学实验的重要环节，但是在真实的课堂中，几乎没有开展过该实验，其中一个非常重要的原因是实验涉及浓硫酸催化剂的使用，但浓硫酸作为酯化反应实验中的催化剂具有一系列缺点。

　　一是浓硫酸具有强氧化性和强腐蚀性：使用的时候必须在通风橱里佩戴厚橡胶手套小心操作，但很多中学没有通风橱，实验人员稍微使用不当就会造成自己和实验台的腐蚀损伤，具有非常大的危险性。

　　二是浓硫酸使用及处理不方便：酯化反应是放热反应，温度稍微升高就会造成浓硫酸飞溅，并且反应结束后试管中还有浓硫酸及少量的乙酸和乙醇的碳化产物，处理时需要把试管小心地倒入水中处理，实验人员一旦操作错误极易引发浓硫酸飞溅，造成烫伤。

　　三是浓硫酸作为催化剂难以回收利用：反应结束后，浓硫酸的混合物难以分离，不方便回收处理，往往还会造成严重的环境污染，不符合现在倡导的绿色化学思想。

　　四是浓硫酸催化时副产物多：反应温度难以控制，当反应温度达到140℃时会产生乙醚，温度再高一些还会产生乙烯和二氧化硫等，这些副产物可能会造成环境污染，危害人体健康。

　　五是浓硫酸作为危化品，在购买和管理中存在诸多不便。

　　为此，许多教师都在寻找理想的酯化催化剂来代替浓硫酸，如使用[PIMPS]H2PW12O40双功能催化剂[1]、蒙脱土(MMT)催化剂[2]、磺酸树脂催化剂[3]等进行改进，但还是存在催化剂制备流程复杂、价格昂贵、催化效率低和回收利用较为困难等问题，很难在中学课堂实验中推广应用。

　　本文将中学实验室中常见、便宜、具有高效催化效率的Al2(SO4)3•18H2O作为催化剂，它是作为一种低毒性的催化剂，在无溶剂的条件下可催化无水乙醇和冰醋酸，快速合成乙酸乙酯，反应结束之后，可以通过简单过滤回收利用，因此是一种适合被中学课堂实验应用的绿色催化剂。

　　二、实验改进操作

　　三、结语

　　使用Al2(SO4)3•18H2O作为催化剂能非常高效地催化无水乙醇和冰醋酸，合成乙酸乙酯，且反应过程中不需要任何溶剂和干燥剂，只需要简单加热就可以发生酯化反应，由此说明，Al2(SO4)3•18H2O是一种低成本、低毒性、可以回收利用的高效绿色催化剂，非常适合在中学课堂实验中取代浓硫酸使用。

　　参考文献

　　[1] 黄现强,刘森,张棣,等.综合创新设计实验：“均相反应、异相回收”[PIMPS]H2PW12O40双功能催化剂在酯化、氧化反应中的应用[J].化学教育(中英文),2022,43(12):50-55.

　　[2] 唐凡单,李忠恒,周丽梅.蒙脱土(MMT)催化乙醇和乙酸的酯化反应实验[J].中学化学教学参考,2019(17):57-59.

　　[3] 彭亚,肖小明.乙酸和乙醇的酯化反应实验改进[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2015,33(2):109-111.

林保萍　西南大学东方实验中学