实验六+乙酰苯胺的制备及熔点测定

焰使每分钟上升约 1—2℃，愈接近熔点，升温速度应愈缓慢，每分钟约 0.2 一 0.3℃。为了
保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化，升温速度是准确测定熔点的关键；
另一方面，观察者不可能同时观察温度计所示读数和试祥的变化情况，只有缓慢加热才可使
此项误差减小。记下试样开始塌落并有液相产生时(初熔)和固体完全消失时(全熔)的温度读
如果测定未知物的熔点，应先对试样粗测一次，加热可以稍快，知道大致的熔程．待浴
温冷至熔点以下 30℃左右，再另取一根装好试样的熔点管做准确的测定。
熔点测定后，温度计的读数须对照校正图进行校正。
一定要等熔点浴冷却后，方可将丙三醇倒回瓶中。温度汁冷却后，洗净。
3．温度计校正 测熔点时，温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差。这可能由于以下原因，
以除去吸附在晶体表面上的母液。
5．分馏：反复多次的简单蒸馏。
三．理化常数
表 6—1 理化常数
名称 苯胺
分子量 93.12
形状 液体
折光率 nD20
比重 d420 1.022
熔点 (℃) -6.2
沸点/ （℃）
184.4
溶解度 g/100g
水
乙醇 乙醚
3.6(18) ∞
∞
冰醋酸 60.05 液体
1.049 16.7 118.1
实验六 乙酰苯胺熔点的测定（二） 一．实验目的要求 1．了解固体化合物的熔点和熔点范围； 2．了解显微熔点仪的构造及其测试方法； 3．掌握毛细管法测定固体化合物熔点的方法和操作技术。
二．实验原理 在标准大气压下，物质的固态和液态处于平衡时的温度，即为该物质的熔点。熔点是
判断晶体纯度的重要指标，并可用于固体化合物的识别。 选用毛细管法测定熔点时应注意两个温度：首先是在晶体之间形成第一滴液体时的温
（3）观察记录 当样品的晶体棱角开始变圆，表示样品开始熔化，此时立即将选择开关 旋至停止加热的位置并记录此时的温度（即开始熔化的温度）。重新将选择开关旋至“2”， 继续加热至晶体全部消失，表示样品完全熔化，立即记录此时温度（即完全熔化的温度）。 对于纯净的样品而言，从开始熔化到完全熔完这两个温度相差很小，甚至基本一致。最后将 选择开关旋至停止加热的位置。
数，即为该化合物的熔程。要注意在加热过程中试样是否有萎缩、变色、发泡、升华、碳化
等现象，均应如实记录。
熔点测定，至少要有两次的重复数据。每一次测定必须用新的熔点管另装试样，不得将
已测过熔点的熔点管冷却，使其中试样固化后再做第二次测定。因为有时某些化合物部分分
解，有些经加热会转变为具有不同熔点的其他结晶形式。
实验六 乙酰苯胺的制备（一）
一．实验目的要求
a) 学习苯胺酰胺化的原理和方法 b) 熟悉苯胺的物理性能和化学特性 c) 掌握分馏原理和方法 d) 学习重结晶、保温过滤、熔点测定等基本方法 e) 了解溴化钾压片法的红外光谱制作 二．实验原理：
向有机化合物分子中引入酰基的反应称为酰化反应。
苯胺和乙酰化剂冰醋酸、乙酸酐、乙酰氯反应均可以在苯胺的 N 原子上引入乙酰基而 生成乙酰苯胺，其中苯胺与乙酰氯反应最激烈，乙酸酐次之，冰醋酸最慢。
图 6—1 制备乙酰苯胺装置
五、实验步骤 1.在100mL锥形瓶中加入5mL苯胺，7.4mL冰醋酸和0.5克锌粉 小火加热 105℃保温 温度计读数上下波动 反应终点，
至沸腾 40～60分钟 反应器中出现白雾 停止加热。
2.将反应物称热 以细流状倒入盛有100mL水的烧杯中 搅拌、冷却 析出粗乙酰苯胺固体 减压过滤 滤饼用10mL水洗涤，
4．重结晶：根据溶质在不同温度下的溶解度不同的原理，以达到去除杂质的目的。其
一般过程为：使待重结晶物质在较高的温度（接近沸点）下溶于合适的溶剂里，趁热过滤以
除去不溶物质和有色杂质（可加活性炭煮沸脱色）；将滤液冷却，使晶体从过饱和溶液里析
出，而可溶性杂质仍留在溶液里；然后进行减压过滤，把晶体从母液中分离出来；洗涤晶体
度，第二是全部晶体转变成清亮液体时的温度。此时，所记录的温度范围就是该物质的熔 程。纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自
初熔至全熔(称为熔程)温度不超过 0.5-1℃。而不纯物质的熔点一般会降低，熔程增大。 因此，熔点测定常用于鉴定固体化合物并作为检验化合物纯度的一个指标。
七．思考题 1． 测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？
（1）熔点管壁太厚。 （2）熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。 （3）样品未完全干燥或含有杂质。 （4）样品研得不细或装得不紧密。 （5）加热太快。 2．显微熔点仪的构造及其测试方法。
（二） 显微熔点仪测定熔点 通过显微镜对样品进行观察，能清晰地看到样品在受热过程中的变化。显微熔点仪可对
微量样品和熔点较高的有机化合物进行熔点的测定。 1． 仪器的结构 本实验采用 X—4 型显微熔点测定仪测定乙酰苯胺的熔点。仪器构造如图 6.2—3。
3． 实验步骤 （1）准备 取一块洁净的载玻片轻轻地放在实验台上，然后小心把微量样品粉末平铺在
载玻片上（不可堆积）。盖上盖玻片，稍稍按压使之贴紧。小心用镊子夹起放入显微熔点测 定仪的加热台上，在加热台上盖上隔热玻璃盖，移动反光镜及旋转手轮时显微镜对焦，以获 得清晰的图像，并通过拨动载玻片使棱角分明的晶体处于视场内。
（2）粗测 现把选择开关旋至快速升温的位置加热（加热“1”旋钮），当加热器的温度 （由温度计上读出）升至低于样品熔点 30～40℃时，将选择开关旋至缓慢升温的位置（即 加热“2”旋钮）。同时旋转升温控制器至适当的位置，控制升温速度在每分钟 1℃。
三．实验仪器及药品 1． 仪器 长玻管（50～60cm）、毛细管（内径 1mm）、b 型熔点管、显微熔点测定仪。 2． 药品 乙酰苯胺 四．实验装置 见图 6.2－1、6.2－2、6.2—3。 五．实验步骤 （一）毛细管法测定熔点 1．装样
将少许样品放于干净表面皿上，用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直 插人堆集的样品中，使一些样品进入管内，然后，把该毛细管垂直桌面轻轻上下振动，使样 品进人管底，再用力在桌面上下振动，尽量使样品装得紧密。或将装有样品，管口向上的毛 细管，放入长约 50 一 60Cm 垂直桌面的玻璃管中，管下可垫一表面皿，使之从高处落于表面 皿上，如此反复几次后，可把样品装实，样品高度 2—3mm。熔点管外的样品粉末要擦干净 以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。
图 6.2—1
图 6.2—2
图 6.2—3
2．测熔点
按图 6.2－2 搭好装置，放入加热液（丙三醇），剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管
的上部（如图 6.2－1）。将粘附有熔点管的温度计小心地插入加热浴中，以小火在图示部位
加热。开始时升温速度可以快些，当传热液温度距离该化合物熔点约 10 一 15℃时，调整火
七．思考题 1． 在重结晶操作中，必须注意哪几点才能使产物产率高，质量好？ 2． 试计算重结晶时在母液中的乙酰苯胺的量。 3． 还可以用什么方法从苯胺制备乙酰苯胺？
附录 重结晶 一．基本原理
固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂 中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，有机物又重新析出晶体。—利用溶剂对被提纯物质及 杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，
抽干的粗乙酰苯胺。
加热至沸 3.粗乙酰苯胺放入盛有150mL热水中
补加热水到油珠 完全溶解
稍冷，加1g活性炭 煮沸5分钟
趁热减压过滤
(弃去) 滤液 无色片状乙酰苯胺晶体
减压过滤
冷却
析出晶体
滤液
滤碴
六．注意事项 1．久置的苯胺色深，会影响生成的乙酰苯胺的质量，在实验前，应将苯胺重新蒸馏，以除 去被氧化的杂质； 2．分馏柱不能太长，尤其在冬天气温较低，一般选择 6-7 块塔扳。 3．做重结晶时，一定要注意配成饱和溶液，使乙酰苯胺刚好溶解在热水中，加活性炭脱色 后，保温过滤。
从而达到提纯的目的。 注意—重结晶只适宜杂质含量在 5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重
结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯，然后再重结晶提纯。 二．操作步骤 1．溶剂的选择 在选择溶剂时，必须考虑贝溶解物质的成分和结构，相似的物质相溶。溶剂 必须符合下列条件:
（1）不与重结晶的物质发生化学反应； （2）在高温时，重结晶物质在溶剂中的溶解度较大，二在低温时则很小； （3）杂质的溶解度或是很大（待重结晶物质析出时，杂质仍留在母液内）或是很小（待 重结晶物质溶解在溶剂粒，借过滤除去杂质）； （4）容易和重结晶物质分离。 此外，也须适当地考虑溶剂的毒性、易燃性、价格和溶剂回收等因素。 2．制饱和溶液 在溶剂沸点温度下，将被提纯物制成饱和溶液。然后再多加 20%的溶剂。（过多会损失， 过少会析出。有机溶剂需要回流装置）。 若溶液含有色杂质，要加活性炭脱色。（用量为粗产品质量的 1%—5%）——待溶液稍冷 后加活性炭！！煮沸 5～10 分钟。 3．热过滤 方法一：用保温漏斗趁热过滤。先准备折叠式滤纸（为了增加过滤面积，加快过滤速度）， 在保温漏斗的夹套层注满沸水，预热保温漏斗，准备烧杯（或锥形瓶）接收滤液。将溶液趁 热过滤。若用有机溶剂，过滤时应先熄灭火焰或使用档火板。 方法二：可把布氏漏斗预热，然后便可趁热过滤。可避免晶体析出而损失。 上述两种方法在过滤时，应先用溶剂润湿滤纸，以免结晶析出而阻塞滤纸孔。 4． 结晶 滤液放置冷却，析出结晶。静置等待结晶时，必须使过滤的热溶液慢慢地冷却，这样所 得的晶体比较纯净。 5． 抽虑 晶体全部析出后，用布氏漏斗于减压下抽虑。注意滤纸的直径应小于布氏漏斗内径！！ 抽滤后，打开安全伐停止抽滤。用少量溶剂润湿晶体，继续抽滤，干燥。 6． 若用有机溶剂，则应回收溶剂。
首先，温度计的制作质量差，如毛细孔径不均匀，刻度不准确。其次，温度计有全浸式和半 浸式两种，全浸式温度计的刻度是在温度计汞线全部均匀受热的情况下刻出来的，而测熔点 时仅有部分汞线受热，因而露出的汞线温度较全部受热者低。为了校正温度计，可选用纯有 机化合物的熔点作为标准或选用一标准温度计校正。
选择数种已知熔点的纯化合物为标推，测定它们的熔点，以观察到的熔点作纵坐标，测 得熔点与已知熔点差值作横坐标，画成曲线，即可从曲线上读出任一温度的校正值。 表 6.2—1 常用标准样品
本实验采用乙酸酐与苯胺作用。
1． 反应方程式：
O NH2
+ H3C C OH
HO
N C CH3 + HOH
酰胺化是正对伯、仲胺，由于叔胺的氮上没有可以被取代的氢原子，不起酰化反应。 2．酰胺化试剂：酰卤、酸酐、羧酸
反应通式：
NH2
+ (CH3CO)2O
NHCOCH3Baidu Nhomakorabea
+ CH3COOH
3．应用：a.鉴定伯胺和仲胺；b.分离叔胺；c.合成上，保护氨基
∞
∞
∞
乙酰苯
胺
135.16 固体
1.21 113.4 305 0.5(6) 21(20) 7(25)
表 6—2 计算
实际加入量
理论用量
过量%
理论产量
苯胺
5.1g, 5ml,0.055mol 0.055mol
-
冰醋酸
7.8g, 7.4g, 0.13mol 0.055mol
36.4%
乙酰苯胺
7.43g
四．实验装置图
（4）精测 进行第二次测定前，先降低加热台位置，取下隔热玻璃盖，用镊子取下载玻 片。将金属散热块置于加热台上使加热台较快冷却。然后再按上述（1）～（3）的步骤进行 测定，每种样品至少测定两次，测定完毕，将加热台降低至最低位置。
六．实验注意事项 1、熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生 4—10OC的误差。 2、熔点管底未封好会产生漏管。 3、样品粉碎要细，填装要实，否则产生空隙，不易传热，造成熔程变大。 ４、样品不干燥或含有杂质，会使熔点偏低，熔程变大。 ５、样品量太少不便观察，而且熔点偏低；太多会造成熔程变大，熔点偏高。 6、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度过快，熔点偏高。 7、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。