喹啉的制备

一、喹啉的制备

二、实验目的

1.学习Z.H.Skraup反应制备喹啉及其衍生物的反应原理方法。

2.练习多步合成。

三、实验原理

总反应式：

四、实验用品

仪器：恒温磁力搅拌器，电加热套，安全管，三颈烧瓶，锥形瓶，冷凝管

药品：4.65g（4.7ml，0.05mol）苯胺，19g（25.3ml，0.20mol）无水甘油，4g（3.4ml，0.033mol）硝基苯，2g硫酸亚铁，9ml

浓硫酸，2.0g亚硝酸钠，乙醚，氢氧化钠。

五、药品参数

1.喹啉

英文名:Quinoline

CAS号：91-22-5

分子式：C

9H

7

N

分子量：129.16

密度：1.093g/ml

熔点-14.5℃

沸点：237.7℃

闪点：99℃

外观与性状：无色液体，具有特殊气味。

溶解性：微溶于水，易溶于乙醇，乙醚等有机溶剂。

毒性：中等毒类。

2.苯胺

别名：氨基苯，阿尼林油。

CAS号：62-53-3

分子式：C6H7N

分子量：93.12

外观与性状：无色或微黄色油状液体，有强烈气味。

熔点(℃)：-6.2

沸点(℃)：184.4

相对蒸气密度（空气=1）：3.22

相对密度（水=1）：1.02

饱和蒸气压(kPa)：2.00(77℃)

临界温度(℃)：425.6

临界压力(MPa)：5.30

折光率1.5863

闪点(℃)：70

爆炸上限%(V/V)：11.0

爆炸下限%(V/V)：1.3

溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。

毒性：中等毒性。

用途：苯胺是染料工业中最重要的中间体之一，在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、酸性媒介BS、酸性嫩黄、直接橙S、直接桃红、靛蓝、分散黄棕、阳离子桃红FG和活性艳红X-SB等；在有机颜料方面有用于制造金光红、金光红g、大红粉、酚菁红、油溶黑等。

3.无水甘油

英文名：Glycerol anhydrous

分子式：C3H8O3,

分子量：92,10 g/mol,

外观与形状：无色透明粘稠液化无嗅，味甜。

密度：1．2613g/cm3

熔点：17.8℃。

沸点：290℃(分解)。

折射率：1．4746。

溶解性：能与水、醇以任何比例温和。微溶于乙醚、乙酸乙酯，不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、汽油。

毒性：无毒。

用途：用作溶剂、吸湿剂、防冻剂(细胞冻存).

4.硝基苯

英文名：Nitrobenzene

别名：密斑油，杏仁油

分子式：C6H5NO2

相对分子质量：23.11

外观与形状：无色或淡黄色（含二氧化氮杂质）的油状液体，有像杏仁油的特殊气味。

相对密度：1.2037(20/4℃)

熔点：5.7℃

沸点：210.9℃

闪点：87.78℃

自燃点：482.22℃

蒸气密度：4.25

溶解度：难溶于水，密度比水大；易溶于乙醇，乙醚，苯和油。

毒性：较强。

用途：可作为染料中间体温和氧化剂和防染盐S。

六、实验内容

时间操作现象

周二14：43

15：08

15:18

15:28

15:58

16:09

16:16

16:25

周三15:11

15:14

15:21

15:31

15:43

15:58

16:41

16:45

16:48 1.分别称量药品无水甘

油19.08g，浓硫酸

9ml，苯胺4.8ml，硝

基苯3.4ml，硫酸亚铁

2.00g。

2.在三颈烧瓶中依次加

入无水甘油，硫酸亚

铁粉末，苯胺及硝基

苯，充分混合后在摇

动下缓慢加入浓硫

酸。

3.小火加热，保持回流

约2h。（若溶液沸腾，

立即移去火源）

4.反应物稍冷后，慢慢

加入30%的氢氧化讷

溶液，使混合物呈强

碱性。

5.进行水蒸气蒸馏。

6.馏出液用浓硫酸进行

酸化，使呈强酸性，

用分液漏斗将不溶的

黄色油状物分出。

7.剩余水溶液倒入烧

杯，置于冰浴中冷却

至5℃左右，慢慢加

入 2.0g亚硝酸钠和

5ml水配成的溶液。

溶液表面有黄色块状物

下层澄清，上层有絮状物

反应物呈灰绿色，胶状

溶液呈灰色

溶液呈黑色

溶液呈微沸状态，

T=156℃

T=120℃，停止加热及搅

拌。

pH>7

馏出液呈淡黄色，表面有

金黄色油状物，T=92℃

T=104℃

T=103℃，溶液颜色逐渐

变淡

T=103℃，油状水滴，馏

出液乳白。

停止蒸馏，T=103℃

16:49 16:53 16:56

17:13 17:22

17:51

18:12 18:14

8. 将混合物在沸水浴中

加热15min ，直至无气体冒出。

9. 冷却后，向溶液中加

入30%的氢氧化钠溶液，使呈强碱性，再进行水蒸气蒸馏。

10. 从馏出液中分出油

层，水层每次用12ml 乙醚萃取两次。

11. 进行蒸馏。

12. 称量产物。

溶液澄清为淡黄色 溶液变为橙色 溶液变为橙红色 溶液变为棕黑色 溶液呈黑色 停止加热

进行水蒸气蒸馏

第一滴馏出液，呈黄色，T=104℃

停止水蒸气蒸馏

进行常压蒸馏

第一滴馏液，T=69℃ 停止蒸馏 M=2.43g

七、实验结果与分析

1 1 4.8ml ×1.02g/ml x X=4.896g

实际产物：2.43g

产率：2.43/4.896×100%=49.63%

药名

价格

厂家 成本

利益

喹啉 16000.00元/

吨

上海甲美精细化工有限公司 -0.167096

苯胺

900.00元/吨

济南市历城区鑫洋化工经营

部

0.004406

无水甘油 4500.00元/吨 台州市黄岩妙

观藏工艺品厂

0.08586 硝基苯 12元/600g 杭州高晶精细

化工有限公司

0.08 浓硫酸

1.20元/千克 惠州市力今电

0.03091