有机化学实验十四乙酰苯胺的制备

实验十四 乙酰苯胺的制备

一． 实验目的：

1. 掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作方法。

2. 进一步熟悉固体有机物提纯的方法-----重结晶。

二． 实验重点和难点：

1. 苯胺乙酰化反应的原理。

2. 乙酰苯胺制备的实验操作方法。

实验类型：基础性 实验学时：4学时

三． 实验仪器与药品：

主要实验仪器：园底烧瓶 刺形（维氏）分馏柱 水银温度计 蒸馏头 接引管

接液瓶 烧杯 酒精灯 石棉网 抽滤瓶 布氏漏斗

主要化学试剂：苯胺 冰醋酸 锌粉 冰块

四． 实验装置图：

五． 实验原理：

芳香族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，往往先把它乙酰化为乙酰苯胺，然后再进行其它反应，最后水解去乙酰基。因此，芳胺的乙酰化在有机合成中有着重要的作用。

化学反应式：

乙酰苯胺可通过苯胺与冰醋酸、醋酸酐或乙酰氯等试剂作用而制备。其中苯胺与乙酰氯反应最激烈，醋酸酐次之，冰醋酸最慢，但用冰醋酸作乙酰化试剂价格便宜，操作方便，适合于规模较大的制备。

六． 实验內容及步骤：

实验操作流程图示：

1. 安装实验装置：50mL圆底烧瓶 + 刺形分馏柱 + 温度计 +

支管接引管+接液瓶+冰水浴

2. 加试剂：10ml苯胺 + 15ml冰醋酸 + 0.1g锌粉

3. 加热反应：小火加热—→微沸15min—→升温至100℃有液体流出—→维持温度在100--110℃之间反应1.5h—→得粗产物。

4. 冷却：在搅拌下趁热将反应物倒入200mL冰水中。

5. 抽滤：冷却后抽滤析出的固体，用冷水洗涤。

6. 重结晶：粗产物用水重结晶，产物重量？。

七． 实验注意事项：

1. 苯胺有毒，操作时应避免与皮肤接触或吸入其蒸气。若不慎触及皮肤时，先用水冲洗，再用肥皂和温水洗涤。

2. 纯苯胺为无色液体，但在空气中由于氧化而呈淡黄色，加入少许锌粉重新蒸馏，可去掉颜色。

3. 久置的苯胺色深有杂质，会影响乙酰苯胺的质量，故最好用新蒸的苯胺

4. 注意放置沸石。

5. 反应物冷却后，固体产物立即析出，沾在瓶壁不易处理，故须趁热在搅拌下倒入冷水中，以除去过量的醋酸和未作用的苯胺。

6. 采用水银温度计。

7. 加入锌粉的目的，是防止苯胺在反应过程中被氧化，生成有色的杂质。

8. 反应所用玻璃仪器必须干燥。

9. 锌粉的作用是防止苯胺氧化，只要少量即可。加得过多，会出现不溶于水的氢氧化锌。

10. 反应时分馏温度不能太高，以免大量乙酸蒸出而降低产率。

11. 重结晶过程中，晶体可能不析出，克用玻璃棒摩擦烧杯壁或加入晶钟世晶体析出。

12. 切不可在沸腾的溶液中加入活性炭，以免引起暴沸。

13. 根据粗产品的重量和乙酰苯胺在水中的溶解度，适当计算溶剂的量。为了防止趁热过滤时引起的麻烦和损失，约增加20%的溶剂量。乙酰苯胺在水中的溶解度为：100℃时溶解度5.55g，80℃时溶解3.45g，50℃时溶解0.84g,25℃时溶解0.56g，20℃时溶解0.46g.

八． 实验相关内容：

(一) 、作为一种保护措施，一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物，其优点：

1. 以降低芳胺对氧化降价的敏感性，使其不被反应试剂破坏。

2. 氨基经酰化后，降低了氨基在亲电取代反应(特别是卤化)中的活化能力，使反应由多元取代变为有用的一元取代。

3. 由于乙酰基的空间效应，往往选择性地生成对位取代产物。

4. 在某些情况下，酰化可以避免氨基与其它功能基或试剂之间发生下不必要的反应。

5. 在合成的最后步骤，氨基很容易通过酰胺在酸碱催化下，水解被重新产生。

九． 思考题：

1. 反应时为什么要控制分馏柱上端的温度在100--110℃之间? 温度过高有什么不好?

2. 根据理论计算，反应完成时应产生几毫升水? 为什么实际收集的液体远多于理论量。

3. 用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化各有什么优缺点? 除此之外，还有哪些乙酰化试剂?

4.请通过查阅资料填写下表：

5.在本实验中采用了哪些措施来提高乙酰苯胺的产率。

6.常用的乙酰化试剂有哪些？哪一种较经济？哪一种反应最快？

7.应用苯胺为原料进行苯环上一些取代反应时，为什么常先要进行乙酰化？

8.乙酰苯胺与热的稀盐酸或稀氢氧化钠溶液反应时生成什么产物？

9.反应终点时，温度计的温度为何下降？

附：

主要原料及产物的物理常数

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a672ee4979563c1ec4da7109.html