實(shí)驗(yàn)七乙酰苯胺的制備及純化7

1、實(shí)驗(yàn)七乙酰苯胺的制備及純化(06,11 , 19)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)和掌握合成乙酰苯胺的原理和實(shí)驗(yàn)操作。2. 學(xué)習(xí)重結(jié)晶基本操作，鞏固分餾操作技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理1. 乙酰苯胺的制備胺的?；谟袡C(jī)合成中有著重要的作用。作為一種保護(hù)措施，一級(jí)和二級(jí)芳胺在合成中通常被轉(zhuǎn)化為它們的乙酰基衍生物以降低胺對(duì)氧化降解的敏感性，使其不被反應(yīng)試劑破壞；同時(shí)氨基酰化后降低了氨基在親電取代反應(yīng)(特別是鹵化)中的活化能力，使其由很強(qiáng)的第I類定位基變?yōu)橹械葟?qiáng)度的第 I類定位基，使反應(yīng)由多元取代變?yōu)橛杏玫囊辉〈?，由于?酰基的空間位阻，往往選擇性的生成對(duì)位取代物。苯胺(C6H5NH2)與乙?；噭┤绫?HAc、(CH

2、3CO)2O、CH3COCI等反應(yīng)可制得乙 酰苯胺。苯胺與 CH3COCI反應(yīng)速度最快，(CH3CO)2O次之，冰HAc最慢。但冰HAc價(jià)格 便宜，操作方便，為常用乙?；噭?。其反應(yīng)方程式為：#NH2 + CH3COOHOIINH C CH3 + H2O#本反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)中采用冰HAc過量，并隨時(shí)將生成的水蒸出，以使苯胺完全反應(yīng)，提高反應(yīng)產(chǎn)率。2重結(jié)晶：固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系。一般是溫度升高，溶解度增大。利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，可以使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出，而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，或者相反，從而達(dá)到分離、提純的目的。一般，重結(jié)晶只能

3、純 化雜質(zhì)含量約5%的化合物。對(duì)重結(jié)晶有機(jī)粗產(chǎn)物，一般需經(jīng)過以下幾個(gè)步驟：(1 )選擇適宜的溶劑(2) 將待重結(jié)晶物質(zhì)制成熱的飽和溶液(3) 乘熱過濾除去不溶性雜質(zhì)(4) 抽濾(5) 結(jié)晶的洗滌和干燥、實(shí)驗(yàn)用品錐形瓶（25mL)韋式分餾柱溫度計(jì)，(150C)抽濾瓶布氏漏斗量筒熱水漏斗接液管燒杯表面皿2.藥品C6H5NH2冰HAcZn粉活性碳四、物理常數(shù)化合物名 稱分子量性狀-r二17匕9熔點(diǎn)(C )沸點(diǎn)（C）折光率（n ）溶解度水乙醇乙醚苯胺93. 13無色 液1. 0217-5。89184. 41. 58633.420OOOO乙酰苯胺135.17白色固1.0261114.33041202.2

4、2250. 56易易乙酸60.05無色液1.049216.75118.11.3720OOOOOO五、操作步驟1 制備在25mL錐形瓶中，加入 5mL新蒸餾的苯胺，7.5mL冰HAc及少許Zn粉（約0.1g）。 裝上一支韋式分餾柱，柱頂接分餾頭，分餾頭上端放一支溫度計(jì)（150C）,支管接尾接管，用一量筒接收蒸餾出的水。加熱錐形瓶，維持柱頂溫度在105 C左右約50min，當(dāng)溫度下降或瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧時(shí)反應(yīng)基本完成，停止加熱。在不斷攪拌下，將反應(yīng)物趁熱以細(xì)流慢慢倒入盛有100mL冷水的燒杯中，劇烈攪拌，冷卻，待粗乙酰苯胺完全析出時(shí)，減壓抽濾，用510mL冷水洗滌，以除去酸液，抽干，得粗品乙酰苯胺。2提

5、純將粗乙酰苯胺轉(zhuǎn)入盛有 100mL熱水的燒杯中，加熱至沸，使之溶解，如仍有未溶解的 油珠，可補(bǔ)加熱水，至油珠全溶。稍冷后，加入約1g活性碳，在加熱下攪拌幾分鐘，趁熱用熱水漏斗過濾，將濾液自然冷卻至室溫，析出乙酰苯胺的白色結(jié)晶。抽濾，將產(chǎn)品放入干凈的表面皿里在100C以下的烘箱中烘干，得干燥的精品乙酰苯胺，稱量。五、思考題1、重結(jié)晶提純的原理是什么 ？答：利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)溶解度不同，使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出，而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中 （或被過濾除去），從而達(dá)到提純目的。重結(jié)晶一般只適用于純 化雜質(zhì)含量在5%以下的固體有機(jī)物。2、為什么在合成乙酰苯胺的步驟中，反應(yīng)溫度控制在

6、105C ? 答：本反應(yīng)為可逆反應(yīng)?！?05C”主要由原料CH3COOH (b.p.118C)、生成物水(b.p.lOOC) 的沸點(diǎn)所決定?？刂圃?05C這樣可以保證原料 CH3COOH充分反應(yīng)而不被蒸出，生成的 水立即移走促使反應(yīng)向生成物方向移動(dòng)，有利于提高產(chǎn)率。3、在合成乙酰苯胺的步驟中，為什么采用刺形分餾柱，而不采用普通的蒸餾柱?答： 形分餾柱比普通的蒸餾柱的接觸面積更大，分離效果更好。4、用苯胺作原料進(jìn)行苯環(huán)上的一些取代時(shí)，為什么常常要先進(jìn)行酰化呢？答： 防止苯胺的氧化，減少副產(chǎn)物生成。附：1 重結(jié)晶：固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系。一般是溫度升高，溶解度增大。利用溶劑對(duì)被

7、提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同， 可以使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出， 而讓雜質(zhì) 全部或大部分仍留在溶液中，或者相反，從而達(dá)到分離、提純之目的。1 重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)操作 ：(1 )選擇適宜的溶劑 在選擇溶劑時(shí)應(yīng)根據(jù)“相似相溶”的一般原理；可查閱有關(guān)的文獻(xiàn)和手冊(cè)，了解化合物在 各種溶劑中不同溫度的溶解度； 也可通過實(shí)驗(yàn)來確定化合物的溶解度： 即可取少量的重結(jié)晶 物質(zhì)在試管中，加入不同種類的溶劑進(jìn)行預(yù)試。適宜溶劑應(yīng)符合的條件：( 1 )與被提純的有機(jī)物不起化學(xué)反應(yīng)。( 2)因?qū)Ρ惶峒兊挠袡C(jī)物應(yīng)具有熱溶，冷不溶性質(zhì)。( 3)雜質(zhì)和被提純物質(zhì)，應(yīng)是一個(gè)熱溶，一個(gè)熱不溶。( 4)對(duì)要提純的有機(jī)物能在其中形成較整齊

8、的晶體。( 5)溶劑的沸點(diǎn)，不宜太低(易損) ，也不宜太高(難除) 。( 6)價(jià)廉易得無毒。(2)將待重結(jié)晶物質(zhì)制成熱的飽和溶液制飽和溶液時(shí)，溶劑要分批加入，邊加熱邊攪拌，至固體完全溶解后，再多加2O%左右(這樣可避免熱過濾時(shí)，晶體在漏斗上或漏斗頸中析出造成損失)。切不可再多加溶劑，否則冷后析不出晶體。如需脫色，待溶液稍冷后，加入活性炭(用量為固體1 5%),煮沸5- 10min (切不可在沸騰的溶液中加入活性炭，那樣會(huì)有暴沸的危險(xiǎn)。 )( 3)乘熱過濾除去不溶性雜質(zhì)乘熱過濾時(shí)，先用熱水預(yù)熱漏斗，放入折疊濾紙(要使折疊濾紙向外突出的棱角，緊貼于漏斗壁上) ，用少量熱的溶劑潤濕濾紙(以免干濾紙吸

9、收溶液中的溶劑，使結(jié)晶析出而堵 塞濾紙孔) ，將溶液沿玻棒倒入，過濾時(shí)，漏斗上可蓋上表面皿(凹面向下)減少溶劑的揮 發(fā)，盛溶液的器皿一般用錐形瓶(只有水溶液才可收集在燒杯中)。（4）抽濾抽濾前先熟悉布氏漏斗的構(gòu)造及連接方式，將剪好的濾紙放入，濾紙的直徑切不可大于漏斗底邊緣，否則濾紙會(huì)折過，濾液會(huì)從折邊處流過造成損失，將濾紙潤濕后，可先倒入部分濾 液（不要將溶液一次倒入）啟動(dòng)水循環(huán)泵，通過緩沖瓶（安全瓶）上二通活塞調(diào)節(jié)真空度， 開始真空度可低些， 這樣不致將濾紙抽破，待濾餅已結(jié)一層后，再將余下溶液倒入，此時(shí)真 空度可逐漸升高些，直至抽"干”為止。停泵時(shí)，要先打開放空閥（二通活塞），再停泵，可避免倒吸。（5）結(jié)晶的洗滌和