实验七、八 对硝基苯胺的合成 预试日期: 一、实验目的 1. 掌握对硝基苯胺的制备原理;掌握管能团去保护的原理 2. 掌握低温反应反而操作;巩固重结晶、抽滤等基本操作 二、实验原理 (一)对硝基乙酰苯胺的制备: (二)对硝基苯胺的制备: 副反应: 三、实验仪器 药品:乙酰苯胺;冰醋酸;浓硫酸;浓硝酸;70%硫酸;20%NaOH;5%NaHCO3;95%乙醇 仪器:锥形瓶(100ml);烧杯(100ml、200ml);吸滤瓶;布氏漏斗 四、实验步骤 实验内容 | 应有现象 | 现象解释 | 预试情况 | (一)对硝基乙酰苯胺的制备 在100ml干燥锥形瓶内,放入5g(0.037mol)乙酰苯胺和5mL冰醋酸。一边摇动锥形瓶,一边慢慢地加入10mL浓硫酸。将所得溶液放在冰盐浴中冷却到0~2℃。 | 乙酰苯胺逐渐溶解 | 乙酰苯胺溶于浓硫酸速度较慢,加冰醋酸可加速溶解。 | | 在冰盐浴中用2.2mL浓硝酸(0.032 mol)和1.4mL 浓硫酸配置混酸。一边摇动锥形瓶,一边用吸管慢慢地滴加此混酸,大约20min滴加完混酸,保持反应温度不超过5℃。 | 反应放热, 淡黄色黏稠液体 | 5℃下主要产物是对位产物;在40℃作用,则生成约25%的邻位产物。 | | 从冰盐浴中取出锥形瓶,在室温下用玻璃棒充分搅拌30min。 | | 使充分反应 | | 在搅拌下把反应混合物以细流慢慢地倒入20mL水和20g碎冰的混合物中,剧烈搅拌,析出。 放置约10min,抽滤,尽量挤压掉粗产品中的酸液,依次用冰水、冷5% NaHCO3溶液、冰水洗涤。将产品放置晾干。 | 立刻析出大量乳黄色固体 得乳黄色固体 | 将浓酸稀释,有利于产物析出 | | (二)对硝基苯胺的制备 在50mL圆底烧瓶中放入2g对硝基乙酰苯胺和40%硫酸(3mL浓硫酸+8mL冷水,注意操作要点),投入沸石,装上回流冷凝管,加热回流10-20min(时间作参考,可取1d反应液加到1-2mL水中,如溶液仍清澈透明,表示水解反应已完全)。 | 对反应物逐渐溶解 | 随着对硝基乙酰苯胺的水解,生成的质子化对硝基苯胺溶解度增大 | | 将透明的热溶液倒入50mL冷水中。加入过量的20%氢氧化钠溶液(将近2倍体积的70%硫酸),使对硝基苯胺沉淀下来。冷却后减压过滤。滤饼用冷水洗去碱液后,在水中进行重结晶(对水溶解度:18.5℃,0.08g,100℃,2.2 g)。 | 有黄色晶体析出, 晶体增多 得黄色针状结晶 | 倒入冷水中稀释并降温,以备用碱使质子化的对硝基苯胺去质子化而析出 | | | | | |
五、实验结果 第一步:m产品= ,产率1= 第二步:m产品= ,产率2= 总产率= 六、思考题 对硝基苯胺是否可从苯胺直接硝化来制备?为什么? 答:不可以,因为直接硝化氨基很容易被硝酸氧化,应该先保护氨基(常对氨基乙酰化)后硝化,在水解掉保护基团。 |
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