对硝基苯甲酸的制备

八、对硝基苯甲酸的制备

一、实验目的

1．进一步了解苯环侧链氧化反应的原理和方法

2．了解机械搅拌的用途，并学习其安装和使用方法

3．熟练掌握回流，抽滤、重结晶等过程的操作

二、反应式

NC6H4CH3 + Na2Cr2O7 + 4H2SO4

p-O

p-O2NC6H4CO2H + Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 5H2O 三、主要物料物理常数

化合物分子量沸点（℃）熔点（℃）密度

对硝基甲苯137.14 238.3 54.5 1.0384

对硝基苯甲酸167.12 147-148 1.575

四、主要试剂用量及规格

对硝基甲苯6g(0.04mol)，重铬酸钾18g(0.06mol)；

浓硫酸，15%硫酸溶液，5%氢氧化钠溶液

五、操作步骤

1．安装带搅拌、回流、滴液的装置如图P16图1.9

2．在250ml的三颈瓶中依次加入6g对硝基甲苯，18g重铬酸钾粉末及40ml水。

3．在搅拌下自滴液漏斗滴入25ml浓硫酸。(注意用冷水冷却，以免对硝基甲苯因温度过高挥发而凝结在冷凝管上)。

4．硫酸滴完后，加热回流0.5h，反应液呈黑色。（此过程中，冷凝管可能会有白色的对硝基甲苯析出，可适当关小冷凝水，使其熔融滴下）。

5．待反应物冷却后，搅拌下加入80ml冰水，有沉淀析出，抽滤并用50ml水分两次洗涤。

6．将洗涤后的对硝基苯甲酸的黑色固体放入盛有30ml 5％硫酸中，沸水浴上加热10min，冷却后抽滤。（目的是为了除去未反应完的铬盐）

7．将抽滤后的固体溶于50ml 5%NaOH溶液中，50℃温热后抽滤，在滤液中加入1g活

性炭，渚沸趁热抽滤。（此步操作很关键，温度过高对硝基甲苯融化被滤入滤液中，温度过低对硝基苯甲酸钠会析出，影响产物的纯度或产率）

8．充分搅拌下将抽滤得到的滤液慢慢加入盛有60ml 15%硫酸溶液的烧杯中析出黄色沉淀，抽滤，少量冷水洗涤两次，干燥后称重。（加入顺序不能颠倒，否则会造成产品不纯）

9．混合溶剂重结晶粗对硝基苯甲酸。（方法同“粗肉桂酸的纯化”）

注意事项

1．浓硫酸滴加要缓慢。

2．回流温度不应过高，致使对硝基甲苯在冷凝管上析出。

3．碱溶解后，抽滤时的温度控制是关键，防止过高或过低。

4．重结晶时，注意溶剂的用量。

黄色结晶粉末，无臭，能升华。微溶于水，能溶于乙醇等有机溶剂。遇明火、高热可燃。受热分解。用于医药、染料、兽药、感光材料等有机合成的中间体。可由对硝基甲苯氧化而得。

物理性质

外观与性状：黄色结晶粉末，无臭，能升华。熔点(℃)：242.4相对密度（水=1）：1.55(32℃)分子式：C7H5NO4分子量：167.13溶解性：微溶于水，溶于乙醇

化学性质

遇明火、高热可燃。受热分解放出有毒的氮氧化物烟气

作用与用途

该品是医药、染料、兽药、感光材料等有机合成的中间体。用于生产盐酸普鲁卡因、普鲁卡因胺盐酸盐，对氨甲基苯甲酸、叶酸、苯佐卡因、退嗽、头孢菌素v、对氨基苯甲酰谷氨酸、贝尼尔，以及生产活性艳红M-8B、活性红紫X-2R以及滤光剂、彩色胶片成色剂、金属表面除锈剂、防晒剂等。

使用危险性概述

注意事项

健康危害：该品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。环境危害：对环境有危害，对水体和大气可造成污染。燃爆危险：该品可燃，具刺激性

急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医食入：饮足

量温水，催吐。就医

泄漏应急处理

应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存

操作注意事项：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、碱类接触。搬运时轻装轻卸，防止包装破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、碱类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。[1]

消防措施

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土