对氨基苯甲酸的制备(1)讲解学习

实 验 报 告
课程名称 合成化学 实验名称 对氨基苯甲酸的制备
二级学院 化学化工学院 专业 化学 姓名 汪建红 实验次数 2 实验日期： 3 月 18 日
验条件：室温 ℃ 相对湿度 % 大气压 mmHg
一、实验目的
1、熟悉制备对氨基苯甲酸的原理和方法；
2、熟练掌握回流装置的安装和使用；
3、熟练掌握真空泵的使用方法。

二、实验原理
1、对氨基苯甲酸的用途
对氨基苯甲酸是维生素B 10(叶酸)的组成部分（PABA ），磺胺药具有抑制细菌把PABA 作为组分之一合成叶酸的反应的作用。

2、对氨基苯甲酸合成涉及的三个反应
（1）将对甲苯胺用乙酸酐处理变为相应酰胺，此酰胺比较稳定，这样可以在高锰酸钾氧化反应中保护氨基，避免氨基被氧化；
（2）高锰酸钾将对甲基乙酰苯胺中的甲基氧化成相应的羧基；由于反应中会产生氢氧根离子，故要加入少量硫酸镁作缓冲剂，避免碱性太强而使酰基发生水解；反应产物羧酸盐经酸化后得到羧酸，能从溶液中析出。

（3）水解除去保护的乙酰基，稀酸溶液中很容易进行。

3、合成对氨基苯甲酸的反应式
p -CH 3C 6H 4NH 2(CH 3CO)2O
p -CH 3C 6H 4NHCOCH 3+CH 3CO 2H
32
p -CH 3C 6H 4NHCOCH 3+2KMnO 4p -CH 3CONHC 6H 4CO 2K +2MnO 2+H 2O +KOH
p -CH 3CONHC 6H 4CO 2K +H +p -CH 3CONHC 6H 4CO 2H
CH 3CO 2H p -CH 3CONHC 6H 4CO 2H +H 2O
p -NH 2C 6H 4CO 2H +
三、仪器与试剂 仪器：圆底烧瓶，温度计(100℃)，直型水冷凝管，烧杯，锥形瓶，酒精灯，铁架台，布什漏斗，真空泵，抽滤瓶。

试样：对甲苯胺(A.R)，醋酸酐(A.R)，结晶醋酸钠（CH3COONa·3H2O）或无水醋酸钠(A.R)，高锰酸钾(A.R)，硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O）(A.R)，乙醇(A.R)，盐酸(A.R)，硫酸(A.R)，氨水(A.R)。

四、实验装置图
回流装置
五、实验步骤
1、对甲基乙酰苯胺的合成：
250mL烧杯中加入3.8g（0.035mol）对甲苯胺，88mL水，3.8mL浓盐酸，必要时水浴温热，使之溶解；若颜色较深，则可加少量活性炭脱色后过滤；同时配制6g醋酸钠晶体于10mL 水中的溶液，必要时，温热使固体溶解。

将脱色后的盐酸对甲基苯胺溶液加热至50℃，加入4mL醋酸酐，马上加入配制好的醋酸钠溶液，充分搅拌后，将混合溶液至于冰水浴中冷却，即析出对甲基乙酰苯胺白色固体，抽滤，少量水洗，约可得3.8g，纯品熔点154℃.
2、对乙酰氨基苯甲酸的合成
300mL烧杯中加入上述制得的对甲基乙酰苯胺，10g硫酸镁晶体和175mL水，将混合物水浴加热到约85℃；制备10.3g高锰酸钾溶于约35mL沸水的溶液；
充分搅拌下将高锰酸钾溶液在30min内分批加到对甲基乙酰苯胺的混合物中，以免氧化剂局部浓度过高破坏产物，加完后继续在85℃下搅拌15min，混合物变深棕色；趁热抽滤除去二氧化锰沉淀，并用少量热水洗涤二氧化锰；若滤液呈紫色，可加入2-3mL乙醇，煮沸直至紫色消失，将滤液再抽滤一次。

冷却滤液，加20%硫酸酸化至溶液显酸性，出现白色固体，抽滤压干，干燥后约得乙酰氨基苯甲酸2.5~3g，纯化合物熔点250-252℃，湿产品可直接进行下一步。

3、对氨基苯甲酸的制备
称量上步得到的湿的对乙酰氨基苯甲酸，每克湿产物用5mL18%盐酸进行水解；将反应物置于100mL圆底烧瓶中，石棉网上小火缓慢回流30min；
待反应液稍冷，转移到250mL烧杯中，加入15mL冷水，然后用10%氨水中和至石蕊试
纸恰成碱性，切勿氨水过量；每30mL最终溶液加1mL冰醋酸，充分振荡后置于冰水浴中骤冷以引发结晶，待结晶完全，抽滤，烘干，回收产物，纯对氨基苯甲酸熔点186-187℃。

六、数据及现象记录
1、加入的对甲苯胺、醋酸酐、醋酸钠、高锰酸钾、盐酸、硫酸、醋酸、硫酸镁及氨水的量
2、反应过程中的现象
3、洗涤过程中的现象
4、最后产品体积
七、问题讨论
八、思考题
1、对甲苯胺用醋酸酐酰化反应中加入醋酸钠的目的何在？
答：促使醋酸酐水解平衡向反应物方向移动。

即使醋酸酐尽可能不分解。

醋酸钠溶液是为了减少乙酸酐加到溶液和对甲基苯胺反应时发生水解而降低产率
2、对甲基苯胺用高锰酸钾氧化时，为何要加入硫酸镁晶体？
答：加入少量的硫酸镁作缓冲剂，使溶液碱性不致变得太强而使酰胺基发生水解
对甲基乙酰苯胺水溶性不好，加入硫酸镁结晶可能是为了防止粗晶的生成。

加结晶硫酸镁的目的是保持弱酸体系。

3.在氧化步骤中，若滤液有色，需加入少量乙醇煮沸，发生了什么反应？
答：乙醇被氧化
4.在最后水解步骤中，用氢氧化钠溶液代替氨水中和，可以吗？中和后加入醋酸的目的何在？
答：不可以。

对氨基苯甲酸为两性物质，酸碱都溶，若用NaOH代替氨水中和，难控制溶液的酸度。

氢氧化钠减性太强，不易控制，使羧基被中和，加入醋酸是使之调节至等电点。