对氨基苯磺酸的制备
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实验名称:对氨基苯磺酸的制备
一、实验目的
(1)掌握磺化反应的基本操作及原理和对氨基苯磺酸的制备方法。 (2)了解氨基的简单检验方法
二、实验原理和反应:
苯和浓硫酸反应生成苯磺酸,即在苯环上引入磺酸基,称为磺化反应。磺酸一般指磺酸基(-SO 3H )直接和烃基相连(即硫原子直接和碳原子相连)。
磺化反应的实质是苯和三氧化硫的亲电取代反应。三氧化硫虽然不带电荷,但是中心的硫原子为sp 2
杂化,为平面结构,最外层只有六个电子。另外硫原子和三个电负性较大的氧原子连接,增强了硫原子的缺电子程度,即为缺电子试剂,容易和苯发生亲电取代反应。反应的机理如下所示:
本实验是以苯胺为起始原料,经浓硫酸磺化得到目标产物对氨基苯磺酸。该反应的方程式为: 反应式:
三、实验仪器及药品
仪器:100 mL 三口瓶、空气冷凝管、布氏漏斗、滴管、抽滤瓶 药品:苯胺、浓硫酸、10%NaOH 溶液
四、基本操作训练
【操作步骤】
1. 在 15mL 烧瓶中加入 1g 新蒸馏的苯胺,装上空气冷凝管,滴加1.7ml 浓硫酸。油浴加
NH 2
SO 2OH H 2SO 4NH 2
热,在180-190
ºC反应约1.5h,检查反应完全后停止加热,放冷至室温。
2.将混合物在不断搅拌下倒入10ml盛有冰水的烧杯中,析出灰白色对氨基苯磺酸,抽滤,水洗,热水重结晶得产物约0.8g。
【实验流程】
五、实验关键及注意事项
1、浓H2SO4要分批加入,边加边摇荡烧瓶,并冷却,加料时加上空气冷凝管。
2、反应温度180—190℃。
3、可用10%NaOH溶液测试,若得澄清溶液则反应完全。
六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照)
白色片状结晶
附:
七、产率计算
理论产量:5.1g,
八、提问纲要
1、对一氨基苯磺酸较易溶于水,而难溶于苯及乙醚,试解释。
2、反应产物中是否会有邻位取代物?若有,邻位和对位取代产物,哪一种较多,说明理由。
思考题
1、对氨基苯磺酸较易溶于水,而难溶于苯及乙醚,试解释。(对氨基苯磺酸是一个两性的化合物,酸性比碱性强,以酸性内盐的形式存在,它能与碱作用成盐而不与酸作用成盐。它较易溶于水,而难溶于苯及乙醚)
2、反应产物中是否会有邻位取代物?若有,邻位和对位取代产物,哪一种较多,说明理由。(有,以邻位较多,因为氨基为邻对位定位基)
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