有机化学实验课件 甲基橙制备
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实验题目：甲基橙的制备
实验目的：
1. 通过该实验了解含氮化合物的一般制备方法。 2. 重点学习重氮化反应和偶联反应以及偶氮化合
物制备的相关原理和实验方法。 3. 掌握低温反应的操作技能，巩固重结晶，减压
过滤等基本实验操作技术。 4. 了解甲基橙的性质与应用。 5. 继续培养科学实验的能力和素质。
2021年2月20日
弱酸性有利于三级胺成盐溶于水，且可顺利通过 可逆反应产生游离胺，不影响重氮化：
强酸：铵盐可逆性差，游离胺浓度低，重氮盐减 速或停止。
2021年2月20日
10
3. 偶联反应
B、与一、二级芳香胺偶联：
重氮盐的偶联反应基本是定量进行的，因此 利用重氮化反应可进行定量滴定分析。
亚硝酸钠用量与芳香胺用量基本等量。
② 含有-SO3H、-COOH等吸电子基的芳香伯胺成内 盐，难溶酸而重氮化难—倒重氮化法（滴加酸）
③ 含1个-NO2、-Cl等吸电子基团的芳香伯胺，碱性 弱，与酸成盐难，重氮化速率快，重氮盐极易与 游离胺生成重氮氨基化合物—热酸溶胺法：先用 热盐酸使胺成铵盐，再冷却重氮化，避免副反应
2021年2月20日
5
顺重氮化法图解
2021年2月20日
6
倒重氮化法图解
2021年2月20日
7
制备重氮盐的注意事项
① 低温控制：0～5℃
② 酸性介质：避免副产物重氮氨基化合物等的生 成。通常用量要比理论量多25%左右。
③ 避免亚硝酸钠过量：亚硝酸具有氧化和亚硝基取 代的作用。过量会使重氮盐氧化分解，也会和仲 胺、叔胺发生取代反应。故应及时用碘化钾淀粉 试纸检验反应终点。过量亚硝酸用尿素除去。
甲基橙分离纯化工艺流程
2021年2月20日
16
三、结果分析：鉴别与鉴定
外观形状：橙黄色粉末或结晶状鳞片 性质试验：pH值3.1～4.4（由红至黄色） 光谱鉴定：
2021年2月20日
11
二、甲基橙制备原理与实验设计 1、合成路线的设计
2021年2月20日
12
2、反应装置与条件控制的设计
倒 重 氮 化 法 制 备 重 氮 盐
2、反应装置与条件控制的设计
偶 联 反 应 制 得 甲 基 橙
3、分离纯化工wk.baidu.com设计
反应后混合物的组成： 甲基橙与其他物质的性质差别： 分离纯化方法的选择：
碱性还原剂：NaS，NaHS，(NH4)2S， NH4HS，LiAlH4等；
中性催化氢化：常用Ni、Pt、Pd。广泛用于芳 香一级胺的制备。
2021年2月20日
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2. 重氮化反应
重氮盐制备方法：
① 苯胺，联苯胺，含有-CH3、-OCH3基团的芳香伯 胺，与酸成盐后重氮化速率减小易控制 — 顺重 氮化法（滴加亚硝酸钠）
④ 不断搅拌：搅拌可以使反应均匀进行，避免局部 过热，减少副产物。
⑤ 不宜久存：易分解
2021年2月20日
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3. 偶联反应
重氮盐作为亲电试剂与酚、三级芳香胺在芳香 环上发生的亲核取代反应。
（1）与酚偶联：中性或弱碱性pH=8～10
碱性过大：
2021年2月20日
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3. 偶联反应
（2）与胺偶联：中性或弱酸性 A、与三级芳胺
1
一、相关的基本理论和方法
1.胺类化合物的常用制备方法
Gabriel合成法
硝基化合物的还原
2021年2月20日
2
胺类化合物的常用制备方法
腈、酰胺、肟的还原
醛酮的还原胺化
Hofmann重排：
2021年2月20日
3
还原剂
酸性还原剂：Fe+HCl，Zn+HCl，Sn+HCl， SnCl2+HCl等；
实验目的：
1. 通过该实验了解含氮化合物的一般制备方法。 2. 重点学习重氮化反应和偶联反应以及偶氮化合
物制备的相关原理和实验方法。 3. 掌握低温反应的操作技能，巩固重结晶，减压
过滤等基本实验操作技术。 4. 了解甲基橙的性质与应用。 5. 继续培养科学实验的能力和素质。
2021年2月20日
弱酸性有利于三级胺成盐溶于水，且可顺利通过 可逆反应产生游离胺，不影响重氮化：
强酸：铵盐可逆性差，游离胺浓度低，重氮盐减 速或停止。
2021年2月20日
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3. 偶联反应
B、与一、二级芳香胺偶联：
重氮盐的偶联反应基本是定量进行的，因此 利用重氮化反应可进行定量滴定分析。
亚硝酸钠用量与芳香胺用量基本等量。
② 含有-SO3H、-COOH等吸电子基的芳香伯胺成内 盐，难溶酸而重氮化难—倒重氮化法（滴加酸）
③ 含1个-NO2、-Cl等吸电子基团的芳香伯胺，碱性 弱，与酸成盐难，重氮化速率快，重氮盐极易与 游离胺生成重氮氨基化合物—热酸溶胺法：先用 热盐酸使胺成铵盐，再冷却重氮化，避免副反应
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顺重氮化法图解
2021年2月20日
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倒重氮化法图解
2021年2月20日
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制备重氮盐的注意事项
① 低温控制：0～5℃
② 酸性介质：避免副产物重氮氨基化合物等的生 成。通常用量要比理论量多25%左右。
③ 避免亚硝酸钠过量：亚硝酸具有氧化和亚硝基取 代的作用。过量会使重氮盐氧化分解，也会和仲 胺、叔胺发生取代反应。故应及时用碘化钾淀粉 试纸检验反应终点。过量亚硝酸用尿素除去。
甲基橙分离纯化工艺流程
2021年2月20日
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三、结果分析：鉴别与鉴定
外观形状：橙黄色粉末或结晶状鳞片 性质试验：pH值3.1～4.4（由红至黄色） 光谱鉴定：
2021年2月20日
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二、甲基橙制备原理与实验设计 1、合成路线的设计
2021年2月20日
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2、反应装置与条件控制的设计
倒 重 氮 化 法 制 备 重 氮 盐
2、反应装置与条件控制的设计
偶 联 反 应 制 得 甲 基 橙
3、分离纯化工wk.baidu.com设计
反应后混合物的组成： 甲基橙与其他物质的性质差别： 分离纯化方法的选择：
碱性还原剂：NaS，NaHS，(NH4)2S， NH4HS，LiAlH4等；
中性催化氢化：常用Ni、Pt、Pd。广泛用于芳 香一级胺的制备。
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2. 重氮化反应
重氮盐制备方法：
① 苯胺，联苯胺，含有-CH3、-OCH3基团的芳香伯 胺，与酸成盐后重氮化速率减小易控制 — 顺重 氮化法（滴加亚硝酸钠）
④ 不断搅拌：搅拌可以使反应均匀进行，避免局部 过热，减少副产物。
⑤ 不宜久存：易分解
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3. 偶联反应
重氮盐作为亲电试剂与酚、三级芳香胺在芳香 环上发生的亲核取代反应。
（1）与酚偶联：中性或弱碱性pH=8～10
碱性过大：
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3. 偶联反应
（2）与胺偶联：中性或弱酸性 A、与三级芳胺
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一、相关的基本理论和方法
1.胺类化合物的常用制备方法
Gabriel合成法
硝基化合物的还原
2021年2月20日
2
胺类化合物的常用制备方法
腈、酰胺、肟的还原
醛酮的还原胺化
Hofmann重排：
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还原剂
酸性还原剂：Fe+HCl，Zn+HCl，Sn+HCl， SnCl2+HCl等；