乙酰苯胺的合成

實實驗課程名稱：有機化學實驗名稱：乙酰苯胺的制備專業(yè)班：學生姓名：學號：指導老師：實驗時間：2013年5月22日注：有機實驗室517時間：2013年5月22日8：30--12:30

一、實驗目的1、熟悉氨基?；磻脑砑耙饬x，掌握乙酰苯胺的制備方法2、 進一步掌握分餾裝置的安裝與操作；3、熟練掌握重結晶、趁熱過濾和減壓過濾等操作技術。二、實驗原理乙酰苯胺為無色晶體，具有退熱鎮(zhèn)痛作用，是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥，因此俗稱“退熱冰”。乙酰苯胺也是磺胺類藥物合成中重要的中間體。由于芳環(huán)上的氨基易氧化，在有機合成中為了保護氨基，往往先將其乙酰化轉化為乙酰苯胺，然后再進行其他反應，最后水解除去乙?；?。乙酰苯胺可由苯胺與乙?；噭┤纾阂阴Ｂ?、乙酐或乙酸等直接作用來制備。反應活性是乙酰氯〉乙酐〉乙酸。由于乙酰氯和乙酐的價格較貴，本實驗選用純的乙酸（俗稱冰醋酸）作為乙?；噭７磻饺缦拢篊rNH2+CH3COOH—0廠NHCOCH3+h2o乙酸苯胺 乙酸 乙酰苯胺乙酸冰醋酸與苯胺的反應速率較慢，且反應是可逆的，為了提高乙酰苯胺的產率，一般采用冰醋酸過量的方法，同時利用分餾柱將反應中生成的水從平衡中移去。由于苯胺易氧化加入少量鋅粉，防止苯胺在反應過程中氧化。乙酰苯胺在水中的溶解度隨溫度的變化差異較大（20°C,0.46g；100C,5.5g）,因此生成的乙酰苯胺粗品可以用水重結晶進行純化。三、儀器與藥品苯胺（d=1.022） 5.1g冰醋酸 7.8g活性炭圓底燒瓶（50mL）分餾柱量筒（10mL）苯胺（d=1.022） 5.1g冰醋酸 7.8g活性炭圓底燒瓶（50mL）分餾柱量筒（10mL）溫度計（300C）5ml(0.055mol)7.4ml (0.13mol)直形冷凝管接液管燒杯（400mL）吸濾瓶樸|,|r'/i布氏漏斗小水泵保溫漏斗酒精燈濾紙布氏沏斗ht.名稱分子量性狀密度/g/cm3熔點/C沸點/C溶解度水油苯胺93.12無色油狀1.02-6.2184.4微溶易溶于乙醇、乙

液體醚等易溶于乙醇、乙乙酸60.05無色液體1.0516.6118.1易溶醚和CCl4乙酰白色結晶微溶于冷水，溶135.171.22114.3304溶苯胺或粉末于熱水四、實驗步驟、現(xiàn)象及注意事項實驗操作及現(xiàn)象現(xiàn)象的解釋及注意事項在50mL圓底燒瓶中依次加入5mL新蒸苯胺、7.4mL冰醋酸和1-2粒沸石。安裝裝置。裝上一支短的Vigrux分餾柱，柱頂插一支300r的溫度計，用一個小錐形瓶收集醋酸溶液。小火加熱回流40min,然后逐漸升咼溫度，維持拄頂溫度在100?105°C之間，把反應生成的水及未反應完的醋酸慢慢蒸出。在攪拌下趁熱將反應物倒入盛有100mL冷水的燒杯中，過濾、擠壓，使乙酰苯胺呈顆粒狀析出。冷卻后抽濾，并用10ml水洗滌粗產物以除去殘留的酸液。把粗產物放入60-100ml熱水中，加熱至沸騰。稍冷后加入少量活性炭，繼續(xù)加熱，并攪拌，煮沸1-2min,趁熱用保溫漏斗或預熱苯胺要新蒸的，因為苯胺易氧化(久置的苯胺色深且有雜質)。本實驗為防止苯胺在加熱時氧化可加少量的鋅粉。若加的量不當會產生不溶于水的氫氧化鈉鋅，給后處理造成困難，所以可不加鋅粉，只加幾粒沸石，微沸一下，使之產生銨鹽，也可防止氧化。冰醋酸有腐蝕性，使用時應小心。苯胺有毒，切勿接觸皮膚。安裝分餾裝置，既作回流又作分餾。回流時間不得少于40min,否則由于反應不完全，產物很少甚至無產物。反應1h后，生成的水及少量未反應的醋酸被蒸出。分餾時溫度不可過咼，使柱頂溫度在100-105C，否則會有一取代產物生成。應盡量減少分餾柱上熱量的損失及溫度波動，如有必要應用干帕子包裹分餾柱進行保溫。用酒精燈加熱，要注意控溫，不可過咼。有固體析出。反應物冷卻后，固體產物立即析出，沾在瓶壁上不易處理，故須趁熱倒入冰水中，倒時要快而穩(wěn)，借以除去過量的醋酸及未作用的苯胺，后者成苯胺酸鹽溶于水。同時須充分攪拌，否則造成水局部過熱而氣化暴沸沖料，并使產物結成塊狀物，未反應的醋酸及苯胺容易包裹于內，重結晶時可能發(fā)生逆反應。得無色片狀晶體。視產品量酌情加入水量。如仍有大量未溶解的油珠，應不加熱水至少量油珠存在為止。好的布氏漏斗抽濾。冷卻濾液，乙酰苯胺成無色結晶析出。(6)減壓過濾，盡量壓除晶體中的水分。活性炭用量視產物的色澤而定，不能在沸騰的溶液中加入活性炭，否則引起暴沸，使溶液沖出容器。事先應將吸濾瓶和布氏漏斗在烘干箱中加熱至70°C以上。這一步不做好，乙酰苯胺晶體將在布氏漏斗和吸濾瓶中析出，而引起操作的麻煩和造成損失。五、實驗數(shù)據(jù)記錄及處理第一滴溫度72C最咼溫度98C生成的水及少量未反應的醋酸被蒸出5.8ml純的乙酰苯胺1.39g理論值7.43g純的乙酰苯胺1.39g產率18.7%結果分析：產率低的原因：1、在分餾時溫度過低，有部分的苯胺沒有進行反應，從而使產率降低。2、抽濾時損失產品損失，產率過低。3、干燥時使用濾紙干燥，部分損失，且干燥不當，使產品粉末化，不呈晶體狀存在。4、抽濾時，布氏漏斗和吸濾瓶預熱，溫度較低，致使抽濾時部分晶體粘在壁表面，造成損5、在最后干燥時，將燒杯中已結晶的乙酰苯胺倒入布氏漏斗，看見燒杯壁還殘留晶體，用水洗凈，倒入布氏漏斗，倒入的部分水溶解些產物，使最終的產率過低。六、問題討論實驗注意事項1、苯胺有毒，醋酐有刺激性，不要接觸肉皮，實時蓋緊試藥瓶。2、 久置的苯胺被氧化而色深有雜質，會影響乙酰苯胺的質量，故最好用新蒸的苯胺。3、不應將活性炭放入沸騰的溶液中，不然會導致暴沸，會使溶液溢出器皿。4、反映物冷卻后，固體產品立即析出，沾在瓶壁不容易理處。故須趁熱在攪動下倒入冷水中，以祛除超過限量的醋酸及未效用的苯胺(它可成為苯胺醋酸鹽而溶于水)5、趁熱過濾時，也可采用抽濾裝置。但布氏漏斗和吸濾瓶一定要預熱。濾紙大小要適，抽濾過程要快，避免產品在布氏漏斗中結晶。思考題1、乙酰苯胺重結晶時，制備乙酰苯胺熱的飽和溶液過程中出現(xiàn)油珠是什么？它的存在對重結晶質量有何影響？應如何處理？答：油珠是未溶解的乙酰苯胺。它的存在，冷卻后變成固體，里面包夾一些雜質，影響重結晶的質量。應該再補加些水，使它溶解，保證重結晶物的純度。2、乙酰苯胺制備實驗加入活性炭的目的是什么？怎樣進行這一操作？答：目的是脫去產物中的有色物質。加入活性炭的量要適當，在較低溫度下加入，然后再加熱煮沸幾分鐘，過濾出活性炭。3、 在布氏漏斗中如何洗滌固體物質？答：將固體物壓實壓平，加入洗滌劑使固體物上有一層洗滌劑，待洗滌劑均勻滲入固體，當漏斗下端有洗滌劑滴下后，再抽空過濾，達到洗滌的目的，反復進行幾次，即可洗凈。4、加熱溶解乙酰苯胺的重結晶的粗產物時，為何先加入計算量少的溶劑，然后漸漸添加至剛好溶解，最后再多加少量溶劑？答:重結晶的溶劑要剛剛好將物質溶解,多加溶劑會使大量的物質溶在母液中。剛好多一點是為了使物質更充分溶解，重結晶更純凈。5、為什么活性炭要在固體物質完全溶解后加入？答：活性炭是靠吸附分子來除雜質，沒有溶解時，雜質分子包裹在未溶的物質中，不能除雜。6、重結晶的關鍵是選擇適宜的溶劑。合適的溶劑必須具備以下條件：（1）不與被提純物質發(fā)生化學反應；（2）在較高溫度時能溶解多量的被提純物質，而在室溫或更低溫度時只能溶解少量；（3）對雜質的溶解度非常大或非常小，前一種情況可讓雜質留在母液中不隨提純物質一同析出，后一種