华师实验报告对溴苯胺的合成
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对溴苯胺的合成
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对溴苯胺的合成
摘要对溴苯胺是非常重要的有机化工原料,常被用作染料原料、医药及有机合成的中间体等。本实验合成过程以苯胺为原料,经历制备乙酰苯胺、对溴乙酰苯胺等中间体的过程,最终制得目标产物对溴苯胺。其合成过程经历保护、溴代、去保护等多个步骤,可以制得纯度较高的对溴苯胺。通过实验可得,用此实验方法制备对溴苯胺,操作方法简单,可控性强,产率较高。
关键词合成;对溴乙酰苯胺;对溴苯胺
The Synthesis of P-bromo-aniline
Abstract P-bromo-aniline is very important to the organic chemical raw materials, dyes were often used as raw materials, medicine and synthetic organic intermediates, etc. The synthesis process of aniline in as raw material, through preparation acetyl aniline, bromine acetyl aniline intermediates such as to the process, finally made of bromine aniline target product. The synthesis process include protection experience, bromination, to protect the and so on many steps of the synthesis process, which can be made of high purity of aniline bromide. Through the experiment, the experimental method with the preparation of bromine aniline, operate simple methods and the control is strong, the rate of the production is higher.
Keywords synthesis; P-bromoaniline; P-bromo-aniline
一、引言
(一)产物性质
对溴苯胺是一种重要的染料原料,如偶氮染料,哇琳染料等,它也是有医药及有机合成中间体。对溴苯胺有毒,其毒性较氯苯胺类更严重,可经皮吸收。具有溶血性、能引起膀胱癌。对溴苯胺不溶于水,易溶于乙醇和乙醚,从60%乙醇中析出为正交晶系双锥体针状结晶。
(二)合成方法
1.酸性条件下的铁粉还原法。以对硝基苯为原料,在硫酸中与亚硝酸钠反应,生成重氮盐,再在溴化亚铜作用下与氢溴酸反应,得到硝基溴苯,进一步用铁粉还原成对溴苯胺。
2.碱性条件下的硫化碱还原法。使用硫化铵、多硫化铵、硫氢化铵或硫化钠等选择性还原二硝基化合物中的一个硝基。
3.中性条件下的Raney-Ni催化加氢还原法。以Raney-Ni做催化剂,加氢还原对硝基苯制备对溴苯胺。
4.贵金属催化还原法。利用金属作为还原剂,芳香硝基化合物发生还原反应得到芳胺,而金属自身被氧化。
(三)原料及产物用途
1.苯胺可用于染料、医药、橡胶、树脂、香料等的合成。
2.对溴乙酰苯胺是有机合成原料,可以制退热止痛药。
3.对溴苯胺是染料原料(如偶氮染料、喹啉染料等)、医药及有机合成中间体。
4.对溴联苯是激光染料、液晶材料、农药、医药等许多精细化工产品的关键
中间体。通过对溴联苯可以制得烷基联苯、环己基联苯,然后引入氰基就制得常用的联苯氰类液晶化合物;还可作为超高效杀鼠剂溴鼠灵、溴敌隆的起始原料。二、实验部分
(一)实验原理
苯胺很容易进行酰基化反应,即氨基中的氢原子被酰基取代,这样可以保护芳胺的氨基。卤素对苯环上的取代反应属亲电取代反应,常用的催化剂有铁、铝、磷及其卤化物等。苯环上如有取代基,则按取代基的亲电取代定位规则进行反应。对溴乙酰苯胺在酸性条件下去保护生成目标产物。
伯胺、仲胺可用酰氯、酸酐或与冰醋酸加热来进行酰化,酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂。乙酰苯胺可以通过苯胺与酰基化试剂如乙酰氯、乙酸酐或冰醋酸作用来制备。反应活性是乙酰氯>乙酸酐>冰醋酸。乙酰氯、乙酸酐与苯胺反应过于剧烈,不宜在实验室内使用,且价格昂贵,而冰醋酸与苯胺反应速率较慢、较平稳且可逆,可采用冰醋酸过量和利用分馏柱移去反应生成的水的方式提高产率,容易控制,且冰醋酸试剂易得、价格便宜,故本实验采用冰醋酸做酰基化试剂。为保护氨基在溴化时不被再次氧化,采取氨基酰基化的办法,同时有助于选择性地生成对位取代物。加入锌粉的目的是防止苯胺被氧化。
胺的酰基化在有机合成中有着重要作用。作为一种保护措施,一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物,以降低胺对氧化降解的敏感性,使其不被反应试剂破坏;同时氨基酰化后降低了氨基在亲电取代反应中的活化能力,使其
由很强的第I类定位基变为中等强度的第II类定位基,使反应由多元取代变为有用的一元取代,由于乙酰基的空间位阻很大,往往选择性地生成对位取代物。
本实验的总反应如下:
(二)实验仪器与试剂
1.仪器
锥形瓶、50ml圆底烧瓶、回流冷凝管、蒸馏装置、接液管刺形分馏柱、直形冷凝管、球形冷凝管、10ml量筒、25ml量筒、150℃温度计、100℃温度计、烧杯、布氏漏斗、水泵、抽滤瓶、磁力搅拌器、水浴锅、250ml三口烧瓶、滴液漏斗、蒸馏弯头、尾接管、锥形瓶、漏斗、石棉网、漏斗、玻璃棒、胶头滴管、电子秤
2.试剂
苯胺、冰醋酸、锌粉、95%乙醇、溴、饱和亚硫酸氢钠溶液、浓盐酸、冰水、20%氢氧化钠溶液、活性炭
(三)实验参数