由苯胺合成对硝基苯胺[借鉴类别].doc

由苯胺设计合成对硝基苯胺 一、实验目的1.了解由苯胺和乙酸酐制备对硝基苯胺的原理及方法。2.了解水蒸气蒸馏，分馏，柱层析分离3.熟悉固体样本熔点的测定方法4.掌握重结晶的操作步骤和方法5.掌握氨基的保护和去保护的原理和实验操作二、实验原理 芳环上的氨基易被氧化，因此由苯胺制备对硝基苯胺，不能直接硝化，须先保护氨基。将苯胺转化为乙酰苯胺，保护氨基后再硝化，在芳环引入硝基后，再水解去保护恢复氨基，从而得到对硝基苯胺。另外，氨基酰化后，降低了氨基对苯环亲电取代反应的活化能力，又因为乙酰基的空间效应，可提高生成对位产物的选择性。 1、苯胺的乙酰化乙酸与苯胺的反应是可逆的，且反应速率较慢，实验中使用过量乙酸，利用分馏柱将反应中生成的水蒸气除去使平衡向右移动而提高乙酰苯胺的产率。 2、对硝基乙酰苯胺的制备乙酰苯胺与混酸反应，硝化的位置与温度有关，低于5时产物以对硝基苯胺为主，硝化温度升高，邻硝基苯胺产物增多。 3、除邻位副产物pH=10时，邻位产物较对位产物易水解，生成的邻硝基苯胺又溶于50的碱液，故将混合产物与碳酸钠溶液共沸水解，50过滤即可除去邻位副产物。对位产物再与氢氧化钠溶液共沸，水解得对硝基苯胺。3、 实验试剂及主要参数化合物名称分子量性状熔点（）沸点（）比重（d）溶解度水乙醇乙醚苯胺93.12液体-6.1184.41.0223.620冰醋酸60.05液体16.5118.11.049乙酰苯胺135.16斜方晶体114.33041.214溶于36.920溶对硝基乙酰苯胺180.16无色晶体215.6100溶于热水溶溶邻硝基乙酰苯胺180.16淡黄色片状晶体941001.4149溶于沸水溶溶对硝基苯胺138.12淡黄色针状晶体148.5331.71.4240.0008溶溶邻硝基苯胺138.12橙黄色针状结晶69.7284.51.44溶溶溶四、实验步骤及现象1.由乙酰苯胺合成对硝基苯胺时间实验步骤实验现象备注13:4013:4513：5514:0514:1514:4515:0015：1015：2015:3015:3515:4016:0016:10向锥形瓶中加入1.5ml浓硝酸，将其放在冰水浴中，并放入搅拌子取2ml浓硫酸，用胶头滴管逐滴加入到锥形瓶中，并不断搅拌称取2.4克乙酰苯胺，将其转移到烧瓶中，再加入4.0ml冰醋酸将冷却后的混酸逐滴滴加到烧瓶中，冰水浴，且不断搅拌将混合溶液开始静置将混合溶液倒入布氏漏斗中进行抽滤，并用冷水洗涤两次向烧瓶中加入10ml40%的硫酸溶液，将样品转移一部分进入烧瓶中加热搅拌进行回流停止加热回流，将溶液倒入15ml冷水中，并冷却向烧杯中逐滴滴加40%的氢氧化钠溶液将溶液倒入布氏漏斗中抽滤，用冰水洗涤两次将固体转移到表面皿中，干燥将表面皿中的产物转移至产品袋中，称量质量混合酸呈现淡淡的黄色乳白色的浑浊液逐渐变成澄清溶液，且逐渐变成黄色得到奶黄色的固体溶液变成浅黄色乳浊液乳浊液的颜色加深，变成橙黄色，溶液相对变稀，变成橙红色澄清透明均一的溶液溶液颜色变淡，变成橘粉色有大量橘黄色沉淀产生，试纸变成深蓝色布氏漏斗中得到橘黄色晶体1.01克制备混酸，应将浓硫酸加入到浓硝酸中理论产量：2.45g产率：（1.01/2.45）=41.22%2.薄层层析法检验纯度取一块已铺好硅胶的薄板(只能碰触边缘和背面) 和层析缸,向层析缸中加入3ml展开剂(乙酸乙酯与石油醚1: 3混合物)盖好盖子;在薄板距下边缘约1cm 处用软铅笔画一条水平横线，点三个点。取两端开口的毛细管，在1%的对硝基苯胺丙酮溶液中蘸一下，在第一个点处轻点，如颜色太浅，可待丙酮完全挥发后再点一次。用1%邻硝基苯胺点第二个点，用自己配制的粗对硝基苯胺丙酮溶液点第三个点，然后将薄板小心放入层析缸中，注意边缘不要碰壁。待溶剂线靠近上边缘后，取出薄板，用铅笔划线标记展开剂上升的高度，圈出各点的轮廓并点出中点。 实验结果分析：粗对硝基苯胺丙酮溶液在硅胶板上有两个点，分别与对硝基苯胺和邻硝基苯胺对齐，与邻硝基苯胺对齐的点颜色较淡，说明产物较纯，含杂质较少。3.水蒸气蒸馏时间实验步骤实验现象备注13:4013:5514：2514：2814:4015:0015:1515：2015：25称取对硝基苯胺粗产品0.5g搭好实验装置图，加热水蒸气蒸馏装置对三颈瓶中的产品进行水蒸气蒸馏蒸出大约30ml溶液，更换接收的锥形瓶，继续蒸馏萃取馏出液将萃取获得的有机相用无水硫酸镁干燥，抽滤后，将滤液转移至烧瓶中，对其进行旋转蒸发停止旋转蒸发将得到的产品转移到称量纸上进行称量第一滴馏出液蒸出蒸出的溶液呈金黄色溶液分层，上层为金黄色，下层为绿色溶液为淡黄色烧瓶中有橘黄色的针状结晶得到较纯的对硝基苯胺0.26g制备混酸，应将浓硫酸加入到浓硝酸中4、 实验过程图片 萃取 水蒸气蒸馏 薄层层析 旋转蒸发称量产物6知识参考+