乙酰苯胺的制备
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芳香胺是比较活泼的一类化合物,芳香伯胺的芳环和氨基都 容易起反应,在有机合成上为了保护氨基(苯胺氨基容易被 氧化,如要在苯环上引入硝基,则需要利用苯胺的酰基化反 应先将氨基保护起来),往往先把氨基酰化变成酰胺,然后 进行其他反应,最后水解除去酰基。
乙酰苯胺是有机合成重要的中间体,由它可合成许多重要的 有机化合物,它也是合成磺胺(对氨基苯磺酰胺)的重要原 料,其本身就是一种强退热药,俗称“退热冰”,但因有毒 性且副作用大,已经被其他较好的退热药物如非那西汀代替。
合成乙酰苯胺,主要是利用苯胺的乙酰化反应,即苯胺与乙 酰化剂制得乙酰苯胺。
纯乙酰苯胺为白色片状结晶,熔点114℃,难溶于冷水,稍 溶于热水,可用热水作为重结晶的溶剂,本实验用过量醋酸 酐作乙酰化剂。
反应方程式以及反应原理图示
三、仪器与试剂
仪器:圆底烧瓶(100mL或250mL),球形冷凝管,安全瓶, 温度计(150℃),烧杯(250mL),量筒(5mL,10mL), 剪刀,布氏漏斗,抽滤瓶,石棉网,真空泵,水浴锅, 电炉,滤纸。
试剂:苯胺(CP),乙酸酐(CP),锌粉,活性炭,浓 盐酸。
实验装置图
分馏装置
抽滤装置
主要反应物和产物的物理常数
名称
分 量
子
性状
熔点
沸点
密度
水
乙醇 乙醚
苯胺
93.12
无色油状 有强烈气 味液体, 有毒
-6.2
184.13 1.0216
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3.6 ∞
∞
溶解
度:
无色透明液
乙酸
体,有刺激
酐
102.09 气 味 , 其 蒸 -73.1 气为催泪毒
方法鉴定其纯度?
思考题解答
1、什么是乙酰化反应?常用的乙酰化剂有哪些? 答:乙酰化就是将有机化合物分子中的氮、氧、碳原子上
引入乙酰基CH3CO-的反应。 常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酸酐和冰醋酸等,其中 以冰醋酸最为价廉易得,乙酰氯反应最快。
2、苯胺和乙酰苯胺的化学性质有何不同?
答:①苯胺是油状液滴,沸点184℃,微溶于水,易溶 于有机溶剂,有毒。新蒸馏的苯胺无色,放置后能 因氧化而变为黄、红或棕色。 ②乙酰苯胺是白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末, 在水中再结晶析出呈正交晶片状。无臭或略有苯胺 及乙酸气味。 呈中性或极弱碱性。 ③乙酰苯胺遇酸或碱性水溶液易分解成苯胺及乙酸。
2、锌粉的作用是防止苯胺在反应过程中氧化。但 必须注意,不能加多量的锌粉,否则在后处理中出 现难容的氢氧化锌。
(注:苯胺易氧化,锌与乙酸反应放出氢,防止 氧化。锌粉少了,防止氧化作用小,锌粉多了,消 耗乙酸多,同时在后处理分离产物过程中形成不溶 的氢氧化锌,与固体产物混杂在一起,难分离出 去。)
3、反应物冷却后,固体产物立即析出,黏在瓶壁上不易处 理,故应趁热在搅拌下倒入冷水中,以除去过量乙酸酐及未 作用的苯胺(苯胺醋酸盐溶于水)。
通过熔程,判断纯度。原理很简单,纯化合物,熔程 很短,1~2度。混合物熔点下降,熔程变长。
谢谢观看! 2020
实际产率=百分产率-实际产量/理论产量*100%
四、实验步骤
1、粗乙酰苯的制备
在100ml或250ml圆底烧瓶中加入3ml(3.1g, 0.3mol)新蒸馏过的苯胺和5ml(5.3g,0.052mol) 乙酸酐及少许锌粉(约0.1g)。装上球形冷凝管, 实验装置如图所示,加热回流30min。在搅拌下 趁热快速将反应物以细流倒入100ml冷水中冷却。 待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过 滤,并用5~10ml冰水洗涤,以除去残留酸液,抽 干,即得粗乙酰苯胺。
4、此油珠不是杂质,而是溶液温度超过83℃后未溶解于水 但已熔化的乙酰苯胺,它的密度大于水,故沉于瓶底。
5、一定要带溶液稍冷后,才能加入活性炭粉末。在溶液沸 腾时加入活性炭会引起暴沸,致使溶液冲出容器。
六、思考题
1、什么是乙酰化反应?常用的乙酰化剂有哪些? 2、苯胺和乙酰苯胺的化学性质有何不同? 3、提纯固体有机化合物一般使用哪些方法?如何用简便
实验流程图
取一个干净的100ml圆底烧瓶,加入3ml苯胺和5ml乙酸酐,0.1g锌粉
加热回流30min, 搅拌下趁热倒入 100ml冰水中冷却
待有晶体析出,用 布氏漏斗抽滤,并 用5~10ml冰水洗 涤
抽干,即得粗乙酰苯胺
五、注意事项
1、久置的苯胺色深(表明被氧化,杂质较多), 会影响生成的乙酰苯胺的质量。
138.6 1.08
溶
溶
溶
气
乙酰
白色有 光泽鱼
溶于
各药品的量
药剂 苯胺 乙酸酐 锌粉
加入的量 3ml(3.1g,0.033mol) 5ml(5.3g,0.052mol) 少许,约0.1g
实验产率的计算
有机化学反应中,理论产量是指反应方程式计算得到的 产物的数量,即原料全部转化成产物,同时在分离和纯 化过程中没有损失的产物的数量。产量(实际产量)是 指实验中分离获得的纯粹产物的数量。百分产率是指实 际得到的纯粹产物的质量和计算的理论产量的比值,即
2.粗乙酰苯胺的提纯
实验原理见重结晶实验十二,将上述方法制得的粗乙酰 苯胺溶于100ml热水中,加热至沸腾;如果仍有未溶解的油 珠,需要加热水,直到油珠完全溶解为止。
放置数分钟后,加入约1g粉末状活性炭,用玻璃棒搅拌 并煮沸几分钟,趁热用预先加热好的布氏漏斗进行减压过滤。
冷却滤液,析出无色片状的乙酰苯胺晶体,减压过滤。 尽量挤压去水分,将产物取出,放在表面皿上晾干或在低于 60℃的烘箱内烘干。称量,计算产量。
④另外苯环上比较容易发生亲电取代反应,和硝酸、 卤素等反应生成对应的取代乙酰苯胺。
3、提纯固体有机化合物一般使用哪些方法?如何用简便方 法鉴定其纯度?
答:如果杂质含量不大,本身易结晶,可以用重结晶。对沸点 低的,可以用升华。 如果杂质含量高,需要先通过层析柱。 少量有色杂质可以用活性炭吸附除去 。
乙酰苯胺的制备
组员:徐康、叶新芬、桂思港、王浩、 周鑫、陈紫薇
实验操作过程
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器试剂 四、实验步骤 五、注意事项 六、思考问题
一、实验目的
1、掌握回流及重结晶提纯固体有机化合物的基本操作方 法。
2、了解用乙酰化反应制备乙酰苯胺的原理和方法。
二、实验原理
乙酰苯胺是有机合成重要的中间体,由它可合成许多重要的 有机化合物,它也是合成磺胺(对氨基苯磺酰胺)的重要原 料,其本身就是一种强退热药,俗称“退热冰”,但因有毒 性且副作用大,已经被其他较好的退热药物如非那西汀代替。
合成乙酰苯胺,主要是利用苯胺的乙酰化反应,即苯胺与乙 酰化剂制得乙酰苯胺。
纯乙酰苯胺为白色片状结晶,熔点114℃,难溶于冷水,稍 溶于热水,可用热水作为重结晶的溶剂,本实验用过量醋酸 酐作乙酰化剂。
反应方程式以及反应原理图示
三、仪器与试剂
仪器:圆底烧瓶(100mL或250mL),球形冷凝管,安全瓶, 温度计(150℃),烧杯(250mL),量筒(5mL,10mL), 剪刀,布氏漏斗,抽滤瓶,石棉网,真空泵,水浴锅, 电炉,滤纸。
试剂:苯胺(CP),乙酸酐(CP),锌粉,活性炭,浓 盐酸。
实验装置图
分馏装置
抽滤装置
主要反应物和产物的物理常数
名称
分 量
子
性状
熔点
沸点
密度
水
乙醇 乙醚
苯胺
93.12
无色油状 有强烈气 味液体, 有毒
-6.2
184.13 1.0216
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3.6 ∞
∞
溶解
度:
无色透明液
乙酸
体,有刺激
酐
102.09 气 味 , 其 蒸 -73.1 气为催泪毒
方法鉴定其纯度?
思考题解答
1、什么是乙酰化反应?常用的乙酰化剂有哪些? 答:乙酰化就是将有机化合物分子中的氮、氧、碳原子上
引入乙酰基CH3CO-的反应。 常用的乙酰化试剂有乙酰氯、乙酸酐和冰醋酸等,其中 以冰醋酸最为价廉易得,乙酰氯反应最快。
2、苯胺和乙酰苯胺的化学性质有何不同?
答:①苯胺是油状液滴,沸点184℃,微溶于水,易溶 于有机溶剂,有毒。新蒸馏的苯胺无色,放置后能 因氧化而变为黄、红或棕色。 ②乙酰苯胺是白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末, 在水中再结晶析出呈正交晶片状。无臭或略有苯胺 及乙酸气味。 呈中性或极弱碱性。 ③乙酰苯胺遇酸或碱性水溶液易分解成苯胺及乙酸。
2、锌粉的作用是防止苯胺在反应过程中氧化。但 必须注意,不能加多量的锌粉,否则在后处理中出 现难容的氢氧化锌。
(注:苯胺易氧化,锌与乙酸反应放出氢,防止 氧化。锌粉少了,防止氧化作用小,锌粉多了,消 耗乙酸多,同时在后处理分离产物过程中形成不溶 的氢氧化锌,与固体产物混杂在一起,难分离出 去。)
3、反应物冷却后,固体产物立即析出,黏在瓶壁上不易处 理,故应趁热在搅拌下倒入冷水中,以除去过量乙酸酐及未 作用的苯胺(苯胺醋酸盐溶于水)。
通过熔程,判断纯度。原理很简单,纯化合物,熔程 很短,1~2度。混合物熔点下降,熔程变长。
谢谢观看! 2020
实际产率=百分产率-实际产量/理论产量*100%
四、实验步骤
1、粗乙酰苯的制备
在100ml或250ml圆底烧瓶中加入3ml(3.1g, 0.3mol)新蒸馏过的苯胺和5ml(5.3g,0.052mol) 乙酸酐及少许锌粉(约0.1g)。装上球形冷凝管, 实验装置如图所示,加热回流30min。在搅拌下 趁热快速将反应物以细流倒入100ml冷水中冷却。 待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过 滤,并用5~10ml冰水洗涤,以除去残留酸液,抽 干,即得粗乙酰苯胺。
4、此油珠不是杂质,而是溶液温度超过83℃后未溶解于水 但已熔化的乙酰苯胺,它的密度大于水,故沉于瓶底。
5、一定要带溶液稍冷后,才能加入活性炭粉末。在溶液沸 腾时加入活性炭会引起暴沸,致使溶液冲出容器。
六、思考题
1、什么是乙酰化反应?常用的乙酰化剂有哪些? 2、苯胺和乙酰苯胺的化学性质有何不同? 3、提纯固体有机化合物一般使用哪些方法?如何用简便
实验流程图
取一个干净的100ml圆底烧瓶,加入3ml苯胺和5ml乙酸酐,0.1g锌粉
加热回流30min, 搅拌下趁热倒入 100ml冰水中冷却
待有晶体析出,用 布氏漏斗抽滤,并 用5~10ml冰水洗 涤
抽干,即得粗乙酰苯胺
五、注意事项
1、久置的苯胺色深(表明被氧化,杂质较多), 会影响生成的乙酰苯胺的质量。
138.6 1.08
溶
溶
溶
气
乙酰
白色有 光泽鱼
溶于
各药品的量
药剂 苯胺 乙酸酐 锌粉
加入的量 3ml(3.1g,0.033mol) 5ml(5.3g,0.052mol) 少许,约0.1g
实验产率的计算
有机化学反应中,理论产量是指反应方程式计算得到的 产物的数量,即原料全部转化成产物,同时在分离和纯 化过程中没有损失的产物的数量。产量(实际产量)是 指实验中分离获得的纯粹产物的数量。百分产率是指实 际得到的纯粹产物的质量和计算的理论产量的比值,即
2.粗乙酰苯胺的提纯
实验原理见重结晶实验十二,将上述方法制得的粗乙酰 苯胺溶于100ml热水中,加热至沸腾;如果仍有未溶解的油 珠,需要加热水,直到油珠完全溶解为止。
放置数分钟后,加入约1g粉末状活性炭,用玻璃棒搅拌 并煮沸几分钟,趁热用预先加热好的布氏漏斗进行减压过滤。
冷却滤液,析出无色片状的乙酰苯胺晶体,减压过滤。 尽量挤压去水分,将产物取出,放在表面皿上晾干或在低于 60℃的烘箱内烘干。称量,计算产量。
④另外苯环上比较容易发生亲电取代反应,和硝酸、 卤素等反应生成对应的取代乙酰苯胺。
3、提纯固体有机化合物一般使用哪些方法?如何用简便方 法鉴定其纯度?
答:如果杂质含量不大,本身易结晶,可以用重结晶。对沸点 低的,可以用升华。 如果杂质含量高,需要先通过层析柱。 少量有色杂质可以用活性炭吸附除去 。
乙酰苯胺的制备
组员:徐康、叶新芬、桂思港、王浩、 周鑫、陈紫薇
实验操作过程
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器试剂 四、实验步骤 五、注意事项 六、思考问题
一、实验目的
1、掌握回流及重结晶提纯固体有机化合物的基本操作方 法。
2、了解用乙酰化反应制备乙酰苯胺的原理和方法。
二、实验原理