有机实验对硝基苯胺

谢 谢
乙酰苯胺与混酸反应，硝化的位置与温度有关。在低温（低于5℃）下产物以对 硝基乙酰苯胺为主。硝化温度升高，邻硝基乙酰苯胺产物将增多。 3、水解反应：
pH=10时，邻位产物较对位产物易水解，生成的邻硝基苯胺又溶于50℃的碱液，故 将混合产物与碳酸钠溶液共沸水解，50℃过滤即可除去邻位副产物。对位产物再与 氢氧化钠溶液共沸，水解得对硝基苯胺。
个人体会及建议
通过本次自主实验的学习，我们学习到了很多知识。在实 验室里的自主时间很多，相比于平时的实验课，自己的自主学 习能力有所提高，一起探究做实验，请教老师和同学，学习到 了很多的实验技巧与方法，了解到得出一整套实验方案的方法 ，进一步锻炼了我们的实验技能。还学到了一些课本上不能够 学习到的，而是通过在实验室里实践才能够学习到的知识与一 些技能。 在实验中，我们发现重要的不仅仅是小组的合作，更是一个 实验者的缜密的思维。实验室也是个有危险的地方，每一步都 要考虑好多好多的因素，最近基本的就是要保证安全的前提下 进行实验。例如加热所用的仪器的调档，加热时间的长短。例 如环境的温度，周边的适度，仪器是否干净等等，每一个条件 因素都会影响实验。在实验的每一步都要谨慎小心，操作的不 规范有时会带来危险与损失。一个粗心大意的人不会是一个好 的实验者。所以我们要用心做研究，用心做实验。
1、乙酰苯胺的制备
实验步骤： 将5mL苯胺和10mL冰醋酸加入50mL圆底烧瓶中，再取6mL乙酸酐在 搅拌下加入圆底烧瓶中，接上直型冷凝管，开通冷凝水，回流 15min左右，待反应体系颜色接近橙黄色后，移开热源，从冷凝管 口加入5mL蒸馏水，再回流5min。反应结束，在搅拌下趁热将反应 物倒入盛有30mL水的烧杯中，待体系冷却后用蒸馏水洗涤抽干。重 结晶，向250mL烧杯中加入100mL水和刚得到的产品，加热搅拌至产 品全溶。若出现熔化呈油滴现象，就继续加热。预热一个布氏漏斗 ，趁热抽滤，得到部分产品，再将溶液冷却，最终析出晶体，洗涤 ，抽滤也是乙酰苯胺产品。
硝化反应
乙酰苯胺与混酸反应，硝化的位置与温度有关。在低温（低于5℃） 下产物以对硝基乙酰苯胺为主。硝化温度升高，邻硝基乙酰苯胺产 物将增多。
实验装置图
表2：乙酰苯胺的硝化数据及其处理
编号
乙酰 冰乙 加入 酸 苯按 硫酸 量 （ml） 量 (g) (ml)
加入混酸 (ml)
反应温度 (℃)
产量 (g)
熔点 (℃)
硝基苯 胺产量 (g)
对硝基 苯胺 （g）
产率
1
2 3
2
2 2
12
10 15
6.5
6.1 8.5
138
138 138
0.7
0.6 0.5
0.5
0.4 0.2
45.7%
39.2% 32.6%
得：水解步骤酸化的40%的硫酸量应该加的合适，比例在3:2的比例时，经调 PH呈碱性时的硝基苯胺产率最高。
表1：由苯胺制备乙酰苯胺数据及处理
编号
苯胺用量 ( ml )
5 5 5 5
乙酸酐( ml )
6 5 7 6
冰醋酸( ml )
10 10 10 10
加热时间 (min)
10+5 10+5 10+5 15+8
产量 (g)
3.9 3.5 3.4 3.4
产率(%)
1 2 3 4
53.80% 48.27% 46.90% 46.90%
产率
对硝 基苯 胺 （g）
1 2 3
2.4 2.4 2.4
4 4 4
5 6 5
硫 酸 2 2 2
硝酸 1.5 1.5 1.5 1-2 1-2 5-6 2.3 1.9 2.2 1.6 1.3 0.9 71.8% 56.3% 68.7%
得：乙酰苯胺的硝化反应温度控制在1—2摄氏度的反应温度下对硝基 产物最多，且开始加入硫酸的量不宜过多。乙酰苯胺：冰醋酸:硫酸 =1:3:5，混酸比例为4:3。
硝基反应实验过程图片
3、硝基乙酰苯胺的水解
在50mL圆底烧瓶中放入3.0g对硝基乙酰苯胺，15mL质量 分数40%的硫酸，放入搅拌子，搭好冷凝回流装置，回流 15~20min。将得到的溶液移入盛有50mL冷水的250mL大烧 杯中，在搅拌下滴加20%NaOH溶液，至溶液呈碱性，使对 硝基苯胺完全析出。然后将其冷却至室温，进行抽滤。用 水冲洗多次，使其回归中性，干燥，测定粗产品的熔点。
pH=10时，邻位产物较对位产物易水解，生成的邻硝基苯胺又溶于50℃的碱液， 故将混合产物与碳酸钠溶液共沸水解，50℃过滤即可除去邻位副产物。对位产物 再与氢氧化钠溶液共沸，水理
编号
硝基乙 酰苯胺 （g）
硫酸 40% (ml)
NaOH 20% (ml)
由苯胺出发制备对硝基苯胺
余蝉、刘昌彬 化学132班
实验原理
先以苯胺为原料，经乙酰化合成乙酰苯 胺，再经过硝化，水解得到邻硝基苯胺和对 硝基苯胺的混合物，再通过蒸馏分离即可得 到对硝基苯胺。
合成路线 1、乙酰苯胺的制备
乙酸和苯胺的反应是可逆的，且反应速率较慢，可采用乙酸过量的方法和利用分 馏柱将反应中生成的水蒸除，使平衡向水生成的方向移动而提高乙酰苯胺的产率。 2、硝化反应
4、邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离
实验总结和思考
通过对实验数据的整理，计算每步反应产物的产率。 得到了一套有苯胺出发制备对硝基苯胺的一套合适的反 应物比例制备对硝基苯胺的方案。：按照此实验方案的 实验步骤，苯胺与乙酸酐比例在5:6，10ml冰醋酸作催化 剂。10分钟回流和5分钟继续回流。乙酰苯胺的硝化反应 温度控制在1—2摄氏度的反应温度下，乙酰苯胺：冰醋 酸:硫酸=1:3:5，混酸比例为4:3，且开始加入硫酸的量 不宜过多。水解步骤酸化的40%的硫酸量应该加的合适， 3:2的比例，经调PH呈碱性时析出的硝基苯胺，最后经抽 滤得到硝基苯胺，在水蒸气蒸馏分离提纯。得到目标产 物。
得出：苯胺与乙酸酐比例在5:6，10ml觉得冰醋酸作催化剂。10分钟回流 和5分钟继续回流，的实验方案是产率最高，且用料最省，加热时间也是合 适，节约能源的乙酰苯胺制备方案。
酰基化实验过程照片
2、乙酰苯胺的硝化
将2.4g已干燥研细的自制乙酰苯胺和4.0mL冰乙酸放入50mL锥形瓶 中，充分摇动，然后在冰水浴冷却下慢慢加入5mL浓硫酸，并放在 冰浴中冷却至0℃左右。 在另一个 25mL 锥形瓶中配制混酸2.0mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸。 先加入浓硫酸，然后在冰浴中，边摇动锥形瓶边小心加入硝酸。冷 至室温后，用滴管逐滴加到盛放乙酰苯胺溶液的锥形瓶中进行硝化 。边加混酸边冷却，使体系温度始终低于 5C。混酸加完后，把锥 形瓶移出冰浴，在室温中保持 30min，并间歇摇动锥形瓶。 在搅拌下，将硝化物料细流倒入盛有 25mL 水和25g碎冰的烧杯中 ，搅拌 5min，抽滤。压干滤饼，用适量冰水洗涤两次后抽干。 将滤饼放入250mL 锥形瓶中， 加20~30mL水。在摇动下小心加入 碳酸钠粉末，滴加几滴酚酞 直至溶液呈微红色 。加热至沸腾并保 持5min ， 再冷却到50℃ ， 迅速抽滤 。并用适量冰水洗涤两次 后抽干。取少量样品重结晶，测定其熔点。