硝基-1_3-苯二酚的制備

1、 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告題 目 2-硝基-1,3-苯二酚的制備 學(xué) 院 醫(yī)藥化工學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 材料化學(xué) 班 級(jí) 2011級(jí)材料化學(xué)（1） 學(xué) 號(hào) 1132230024 學(xué)生姓名 林嬌娜 指導(dǎo)教師 朱仙弟 完成日期 2013年4月25日 2-硝基-1,3-苯二酚的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉芳環(huán)上親電取代反應(yīng)定位原則。2、掌握磺化、硝化的原理和實(shí)驗(yàn)方法。3、在了解水蒸汽蒸餾原理的基礎(chǔ)上,掌握水蒸汽蒸餾裝置的安裝與操作。二、實(shí)驗(yàn)原理2-硝基-1,3-苯二酚不能由間苯二酚直接硝化來(lái)制備，會(huì)將間苯二酚先磺化，生成4,6-二羥基-1,3-苯二磺酸。酚羥基為強(qiáng)的鄰對(duì)位基，磺酸基為強(qiáng)的堿定位基，4,6-二羥基-1,3-

2、苯二磺酸再硝化，受定位規(guī)律的支配，硝基只能進(jìn)入2位，將硝化后的水解產(chǎn)物水解脫掉磺酸基，即可得到產(chǎn)物，反應(yīng)中磺酸基同時(shí)起了站位和定位的雙重作用。2-硝基-1,3-苯二酚的制備是一個(gè)巧妙地利用定位規(guī)律的例子。反應(yīng)式如下：三、主要試劑和產(chǎn)物的物理常數(shù)名稱(chēng)規(guī)格相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)密度/(g/cm2)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/溶解度/(g/100g溶劑)用量或理論產(chǎn)量間苯二酚分析純110.111.28110.7276.5易溶于水2.8g（0.025mol）濃硫酸分析純981.8410338易溶于水13 ml（0.24 mol，98%）和2.8 ml（0.052 mol，98%）硝酸分析純63.011.41-42120.5

3、易溶于水2 ml（0.032 mol，65%68%）尿素分析純60.061.335132.7196.61080.1 g乙醇分析純46.070.816-114.378.415.95 ml 50%2-硝基-1,3-苯二酚/155.110.798384.85234微溶于水約0.5 g四、實(shí)驗(yàn)裝置圖 圖a 回流裝置 圖b 蒸餾裝置五、實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象時(shí)間試驗(yàn)步驟現(xiàn)象備注1、組裝反應(yīng)裝置（圖a)無(wú)固定夾擰緊2、加料將2.8 g（0.025mol）粉狀間苯二酚放入100 ml的燒杯中，在充分?jǐn)嚢柘滦⌒牡丶尤?3 ml（0.24 mol，98%）濃硫酸反應(yīng)放熱，立即生成白色的磺化物加濃硫酸的時(shí)候要在充分?jǐn)嚢柘?/p>

4、小心地加入3、反應(yīng)反應(yīng)無(wú)在6065反應(yīng)15 min，冰水冷卻到室溫，用滴管滴加2.8 ml（0.052 mol，98%）濃硫酸和2 ml（0.032 mol，65%68%）硝酸配成泠卻好的混酸。邊滴加邊攪拌，控制溫度于（30±5），在此溫度下繼續(xù)攪拌15 min。4、蒸餾（裝置如圖b）反應(yīng)物轉(zhuǎn)入圓底燒瓶，小心加入7 ml的水稀釋?zhuān)刂品从硿囟仍?0以下，再加入約 0.1 g尿素，然后進(jìn)行水蒸氣蒸餾，在冷凝管壁上和餾出液中立即有桔紅色固體出現(xiàn)。當(dāng)無(wú)油狀物蒸出時(shí)，即可停止蒸餾。一旦開(kāi)始進(jìn)行水蒸氣蒸餾，在冷凝管壁上和餾出液中會(huì)立即有桔紅色固體出現(xiàn)稀釋水不可過(guò)量，否則將導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的水蒸氣蒸餾

5、而得不到產(chǎn)品。如發(fā)現(xiàn)上述情況，可將水蒸氣裝置改為蒸餾裝置，先蒸去一部分水，當(dāng)冷凝管出現(xiàn)紅色油狀物時(shí)，再改為水蒸氣蒸餾。當(dāng)無(wú)油狀物蒸出時(shí)，即可停止蒸餾5、粗產(chǎn)品凈化與精制餾出液經(jīng)水浴冷卻后，過(guò)濾得粗產(chǎn)品。用少量乙醇-水（約需5 ml 50%乙醇）混合溶劑重結(jié)晶，得到0.5 g桔紅色晶體。得到桔紅色晶體純 2-硝基-1,3-苯二酚的mp為 8587 6、結(jié)束觀察外觀，稱(chēng)量。桔紅色片狀結(jié)晶，產(chǎn)量約0.5g回收六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果2-硝基-1,3-苯二酚，桔紅色片狀結(jié)晶，純 2-硝基-1,3-苯二酚的mp為 8587 ，產(chǎn)量約0.5g七、注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)一定注意先磺化,后硝化。否則會(huì)劇烈反應(yīng),甚至產(chǎn)生事故。

6、2.間苯二酚需在研缽中研成粉狀，否則磺化不完全。間苯二酚有腐蝕性，注意勿使接觸皮膚。3.硝化反應(yīng)比較快,因此硝化前,磺化混合物要先在冰水浴中冷卻,混酸也要冷卻,最好在10以下；硝化時(shí),也要在冷卻下,邊攪拌,邊慢慢滴加混酸,否則,反應(yīng)物易被氧化而變成灰色或黑色。4.稀釋水不可過(guò)量，否則將導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的水蒸氣蒸餾而得不到產(chǎn)品。如發(fā)現(xiàn)上述情況，可將水蒸氣裝置改為蒸餾裝置，先蒸去一部分水，當(dāng)冷凝管出現(xiàn)紅色油狀物時(shí)，再改為水蒸氣蒸餾。水蒸汽蒸餾時(shí),冷凝水要控制的很小,一滴一滴的滴,否則產(chǎn)物凝結(jié)于冷凝管壁的上端,會(huì)造成堵塞。5.加入尿素的目的是使多余的硝酸與尿其反應(yīng)而生成co(nh2)·hno3，從而減少no2氣體的污染。6.晶體用10ml 50%的乙醇水溶液（5ml水+5ml乙醇）洗滌,不要太多,否則損失產(chǎn)品。八、問(wèn)題與討論1. 本試驗(yàn)?zāi)芊癫捎弥苯酉趸ㄒ徊胶铣?？為什么？答：不能采用直接硝化法一步合成。因?yàn)楸江h(huán)收二羥基的影響，使得間苯二酚與濃硝酸在冷濃硫酸中制得2,4,6-三硝基間苯二酚，或者苯環(huán)上的酚羥基會(huì)被氧化形成醌。2. 硝化反應(yīng)為什么要控制在（30±5） 進(jìn)行？溫度偏高或偏低有什么不好？答：硝化溫度高會(huì)引起副反應(yīng)、會(huì)引發(fā)劇烈反應(yīng)燃燒爆炸、多硝化等因此溫度不能過(guò)高3. 進(jìn)行水蒸氣蒸餾前為什么先要用冰水稀釋?zhuān)看穑河捎诜磻?yīng)放