对硝基苯胺的设计合成文稿演示
对硝基苯胺
对硝基苯胺设计实验课题：由乙酰苯胺制备对硝基苯胺姓名：洪勇波指导老师：钟振林教授时间：2013年6月由乙酰苯胺制备对硝基苯胺一、摘要以乙酰苯胺为原料，通过硝化、水解得到邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物，通过水蒸气蒸馏分离邻对产物，对中间产物及最终进行熔点的测定和TLC分析，并判断产物的纯度。
二、实验原理主反应低温副反应三、药品安全数据四、实验装置图五、实验流程图六、实验步骤1、在50ml烧瓶中加入磁子，5.00g乙酰苯胺，8ml冰醋酸，组装回流装置图，开动搅拌，开始加热使之溶解，保持微沸状态,回流3min后，用冰水冷却。
2、冷却到15℃时，将溶液倒入小烧杯中，在30min内多次少量的加入8.5ml浓硫酸，保持温度控制在25℃以下，溶液变为淡黄绿色。
3、待温度冷却到10℃时，加入3.2ml浓硝酸和4.2ml浓硫酸配成的冷混酸溶液，在15min内多次少量的加入，保持温度在10~20℃，溶液变为橙黄色。
4、待温度降到12℃时，取出冰水浴，在室温下搅拌30min，溶液变为亮橙色。
5、在大烧杯中加入约10.0碎冰和42.5ml水，将反应后的液体倒入大烧杯中，有白色固体析出，溶液呈淡黄色糊状，抽滤并用少量水冲洗滤饼。
并搅拌，直至没有气泡冒6、将滤饼倒入小烧杯中加入少量水，加入NaCO3，抽滤，干燥后粗产品重5.94g，分为A、B两份，出，约加入5.0gNaCO3，A重2.90g，B重3.04g。
7、将A加入50ml圆底烧瓶中，加入磁子，加入22ml乙醇，组装回流装置，加热溶解，进行重结晶操作，抽滤后的液体呈现橙红色，冷却滤液，有淡黄色晶体析出，再抽滤干燥后得到产品1.82g。
8、将1.82g产品倒入50ml圆底烧瓶中，加入磁子，加入10ml 溶液（浓硫酸和水比1：1），组装回流装置，回流约30min，溶液呈白色浑浊状。
9、开动搅拌和加热，液体开始变为乳黄色，回流5min后，变为黄色透明液体，回流40min后液体变为橙黄色，用冰水浴冷却后倒入大烧杯中。
对硝基苯胺的制备.doc1111
对硝基苯胺的合成实验一.对硝基苯胺的基本理化性质淡黄色针状结晶，易于升华。
熔点148.5℃，沸点331.7 ℃，相对密度1.424（20/4℃）。
闪点199°F[1]，水中溶解度为0.0008g。
微溶于冷水，溶于沸水、乙醇、乙醚、苯和酸溶液。
该品有毒，空气中容许浓度为5mg/m3。
吸入、口服和皮肤接触有害。
毒性高毒。
可引起比苯胺更强的血液中毒。
如果同时存在有机溶剂或在饮酒后，这种作用更为强烈。
急性中毒表现为开始头痛、颜面潮红、呼吸急促，有时伴有恶心、呕吐，之后肌肉无力、发绀、脉搏频弱及呼吸急促。
皮肤接触后会引起湿疹及皮炎。
二．预备知识芳胺的酰化在有机合成中的作用：（1）乙酰化反应常被用来“保护”伯胺和仲胺官能团，以降低芳胺对氧化性试剂的敏感性。
（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，使其由很强的第I类定位基变成中等强度的第I类定位，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（如RCOCl，-SO2Cl，HNO2等）之间发生不必要的反应。
乙酰苯胺可由苯胺与酰氯、酸酐或是冰醋酸来制备，由于是实验室制备，所以选成本较小且污染小的冰醋酸来进行乙酰化，冰醋酸是一种无色液体，有强烈刺激性气味。
熔点16 .6℃，沸点117 .9℃，是典型的脂肪酸。
被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。
在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢剂。
食品工业方面，在食品添加剂列表E260中，乙酸是规定的一种酸度调节剂。
三．实验原理1.乙酰苯胺的制备原理乙酰苯胺为无色晶体，具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，因此俗称“退热冰”。
乙酰苯胺也是磺胺类药物合成中重要的中间体。
由于芳环上的氨基易氧化，在有机合成中为了保护氨基，往往先将其乙酰化转化为乙酰苯胺，然后再进行其他反应，最后水解除去乙酰基。
对硝基苯胺的合成
对-硝基苯胺的制备MSDS化合物名称分子量性状比重(d )熔点(℃)沸点(℃)折光率(ｎ)溶解度水乙醇乙醚苯胺93.12 液体 1.022 －6.1 184.4 1.586 3.618∞∞冰醋酸60.05 液体 1.049 16.5 118.1 1.371 ∞∞∞乙酰苯胺135．1斜方晶体1.214 133.4 305 －0.533.58021.2046.607.25对硝基苯胺138．1淡黄色针状结晶1.424 148.5 331.70.0008邻硝基苯胺138.12橙黄色针状结晶1.44 69.7 284.5一、实验目的1利用乙酰苯胺制备对-硝基苯胺；2掌握连续合成的方法，复习抽滤、重结晶等实验基础操作。
二、实验原理由于氨基对于苯环是强活化基团(亲电试剂主要进攻其邻对位),故可生成对硝基苯胺及邻硝基苯胺，降低了对-硝基苯胺的产率，因此我们用乙酰基对氨基进行保护。
而且，加入乙酰基后，由于其空间结构较大并且降低了氨基在亲电取代反应（特别是卤化）中的活化能力，使氨基由很强的第1类定位基变成中等强度的第1类定位基，使反应由多元取代变为有用的一元取代，这些均有利于后来的硝基在对位进行取代。
在某些情况下，酰化可以避免氨基与其它功能基或试剂（如RCOCl，-SO2Cl，HNO2等）之间发生不必要的反应。
综合以上考虑，本实验中采用“乙酰苯胺→对-硝基乙酰苯胺→对-硝基苯胺”步骤进行合成。
以乙酰苯胺为反应物制备对-硝基乙酰苯胺，进而脱保护制备对-硝基苯胺，反应方程式如下：NHCOCH3+HNO3H2SO4HOAcNHCOCH3NHCOCH3+NO2NO2NHCOCH3NHCOCH3+NO2NO2NH2NH2+NO2NO2+H2O KOHEtOH+CH3COOK在制备对-硝基乙酰苯胺时，用醋酸做溶剂同时可以防止乙酰苯胺或对-硝基乙酰苯胺水解。
对于产物来说，酸或碱都能够促使其水解，为了将粗产物中残留的酸中和掉而又不过量，实验中使用磷酸二氢钠，其中和结果是一种pH接近中性的缓冲溶液。
对硝基苯胺的设计合成演示文稿
对硝基苯胺的设计合成演示文稿硝基苯胺是一种常见的有机化合物，具有广泛的应用领域，比如药物合成、染料生产等。
本文将介绍硝基苯胺的设计合成，并演示它的具体过程与步骤。
第一步：材料准备为了合成硝基苯胺，我们需要准备以下材料：1.苯胺2.醋酐3.浓硝酸4.冷水5.硫酸第二步：制备硝化混酸将硝酸与硫酸以1:1的体积比混合，注意逐渐将硝酸滴入硫酸中，搅拌均匀。
这样可以制备出硝化混酸，用于后续的硝化反应。
第三步：硝化反应在500毫升圆底烧瓶中，将20毫升的醋酐倒入，加入10毫升的硝化混酸。
将烧瓶放置在冷水浴中，并冷却至5摄氏度以下。
接着，缓慢地将5毫升的苯胺滴入烧瓶中，同时搅拌。
反应进行时，温度应保持在5摄氏度以下。
反应结束后，将硝基苯胺溶液加入冷水中，以析出目标产物。
第四步：产物提取与纯化将得到的硝基苯胺溶液过滤，得到固体产物。
然后，可以使用冷水进行洗涤，以去除杂质。
最后，将硝基苯胺溶于适量的溶剂中，如乙醇或丙酮，可进行进一步的纯化。
第五步：产物鉴定通过红外光谱仪（IR）、核磁共振（NMR）和质谱（MS）等技术对合成的硝基苯胺进行鉴定。
这些分析方法可以确定产物的结构和纯度。
通过以上的步骤，我们可以合成出硝基苯胺。
需要注意的是，这只是一种常见的合成方法，具体反应条件可能会因实验条件和产物要求的不同而有所变化。
为了更好地理解硝基苯胺的设计合成过程，以下是一个具体的实验演示过程：实验演示过程：1.将20毫升醋酐倒入500毫升圆底烧瓶中。
2.将10毫升硝化混酸加入烧瓶中，搅拌均匀。
3.将烧瓶放置在冷水浴中，冷却至5摄氏度以下。
4.缓慢滴加5毫升苯胺到烧瓶中，并同时搅拌。
5.反应进行时，保持温度在5摄氏度以下。
反应结束后，将硝基苯胺溶液倒入冷水中进行沉淀。
6.用冷水洗涤沉淀产物，以去除杂质。
7.将得到的硝基苯胺溶于适量的乙醇中进行纯化。
8.使用红外光谱仪、核磁共振和质谱等技术对合成的硝基苯胺进行鉴定。
总结：通过以上的实验演示，我们可以看到硝基苯胺的设计合成步骤相对简单。
由苯胺设计合成对硝基苯胺(0002)
由苯胺设计合成对硝基苯胺由苯胺设计合成对硝基苯胺（实验报告）第一部分：由苯胺合成乙酰苯胺一、实验目的：①掌握苯胺以酰化反应的原理和实验操作②掌握重结晶的方法和操作③熟悉固体样品熔点的测定方法二、实验原理：NH2+CH3OOOCH3OHOCH3NH COCH3+OHOCH3苯胺可以与乙酰氯、乙酸酐和冰醋酸作用，生成乙酰苯胺。
苯胺和乙酸酐反应是实验室常用的方法，且得到的产物纯度高，产率高，用乙酸做乙酰化试剂反应比较平缓，虽然反应周期长，但乙酸的价格相对较便宜，且比较容易获得。
三、主要药品及其用量苯胺（NH2，5.0mol），冰醋酸（,10ml），乙酸酐(（），6ml)，冰水四、实验装置图反应装置静置冷却装置抽滤装置五、实验步骤及现象六、产品与产率理论产量为：7.41克产率为：（5.89/7.41）×100%=79.79% 由苯胺制备乙酰苯胺的反应，其转化率本不可能达到百分之百，因为该反应为可逆反应。
同时，在反应过程中，由于温度的控制差异，反应过程中可能存在某些副反应，也会降低乙酰苯胺的产率。
实验最后，对乙酰苯胺粗产品进行重结晶的过程，也会损失部分的乙酰苯胺。
七、思考题1.实验过程中为什么要温和回流15分钟？答：因为溶解时温度不宜超过25摄氏度，防止生成的乙酰苯胺水解，同时，在此温度下完全溶解需要15分钟。
2.为什么实验过程中需要再加5毫升并且煮沸？答：目的是使乙酸酐水解获得乙酸，提供足量的酰化试剂，提高苯胺的转化率，使反应更加充分。
3.为什么要将反应液倒入30毫升冰水中？答：根据乙酰苯胺在不同温度时水中溶解度的差异，将反应获得的产品乙酰苯胺从反应体系中分离出来。
第二部分：由乙酰苯胺合成对硝基苯胺一、实验目的：①了解芳香族硝基化合物的制备方法，尤其是由芳胺制备芳香族硝基化合物的方法②掌握邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离方法二、实验原理硝化反应HNO CH3HNO324HNNO2COCH3+HN COCH3NO2水解反应HN NO2OCH3+HNOCH3NO21.H SO，H O2NH2NO2NH2O2N+三、主要药品及其用量乙酰苯胺（2.4克），冰醋酸（4毫升），浓硫酸（5毫升），混酸（2.0毫升浓硫酸，1.5毫升浓硝酸），40%的硫酸（10毫升），20%的氢氧化钠溶液四、实验装置图硝化反应实验装置水解反应装置五、 实验步骤及现象六、产品与产率理论产量：2.45克产率为：（1.01/2.45）×100%=41.22%乙酰苯胺经硝化、水解制得对硝基苯胺和邻硝基苯胺，这两步都不是完全反应，此为产率达不到100%的主要原因。
对硝基苯胺的合成
N
6.688
O H
6.823
7.349
N H
6.1
6.1
分子结构对1H化学位移的影响
=7.27- S
取代基 硝基 氨基
S为取代基对芳氢化学位移的影响
S邻 -0.95 0.75 S间 -0.17 0.24 S对 -0.33 0.63
邻位的诱导效应
邻S邻 -0.95 0.75 S间 -0.17 0.24 S对 -0.33 0.63
诱导效应影响邻位
共轭效应影响邻对位
对硝基苯胺1H化学位移
H N H N O O
6.78 7 H
6.66
8.006
O N N O
6.66
8.006
H
6.78 7
邻硝基苯胺1H化学位移
O N O H N H
O
8.097
重结晶 柱层析
＜5%
√
柱层析分离原理
对固定相的吸附力不同， 在吸附、解吸过程中，由于移 动速率存在差异得到分离。
吸附力？？？
结构对亲和力及熔沸点的影响
NH2
μ=7.840D
NH 2 NO 2
NO2
O N+
-
μ=5.052D
对位极性大 亲和力强
H N H Al2O3
O
亲和力提高
mp:147/℃
P-Nitroaniline
prepartion and purification of p-nitroaniline
by:DDB
Contents
1 合成简介
2 分子结构对柱层析和熔沸点的影 响 3 分子结构对1H化学位移的影响
合成过程
NH2 NHCOCH 3
实验八_对硝基苯胺的制备(修改2)
宜超过25℃。
硝化反应中注意控制温度并充分搅拌。 水解时要彻底。
思考题
硝化反应为什么要控制在低温？
碳酸氢钠洗涤的目的是什么？ 酸催化水解有什么优点？
放映结束
3. 滴完混酸后，温度保持5℃以下， 继续搅拌0.5个小时 。 4. 将反应物倒入盛有100ml水的烧杯 中，析出固体。 注解：
1）滴加混酸大约需20min。 2）搅拌下缓慢的将反应物倒出，不要太快， 否则可能结成大块，影响产物质量。
5. 抽滤，先用30ml的冰水洗涤三次，充 分挤压后，再用10ml 3%的碳酸氢钠溶液 洗涤三次。得到产品。
实验步骤
（一）对硝基乙酰苯胺的制备：
1. 在盛有15ml冷浓硫酸的100ml烧杯中， 加入4g干燥乙酰苯胺并溶解。 注解： 1）硫酸冷却后再向其中加入乙酰苯胺， 目的是防止其在大于25℃时部分水解， 2）充分搅拌下分批加入乙酰苯胺，使其 完全溶解，大约需20-30min 。
2.
冰盐浴冷却到5℃以下。然后滴加混酸， 控制反应温度不要超过5℃ 。
注解： 1）乙酰苯胺与混酸在5℃以下作用，主要产物为对 硝基乙酰苯胺，随着温度升高，邻位产物增加， 40℃以上作用则生成25%的邻硝基乙酰苯胺。 2）混酸应提前配置好，冷却后使用。 3）冰块越碎越好，让小烧杯尽可能多的浸在碎冰中。 4）整个过程必须保证充分搅拌，使之反应充分，而 且使烧杯中温度均匀。
NO2
副反应：
O NH C CH3 H2O H2SO 4 + NH3 + CH3CO2H
O NH C CH3 H2SO 4 HNO3
O NH C CH3
有机实验对硝基苯胺
谢 谢
乙酰苯胺与混酸反应，硝化的位置与温度有关。在低温（低于5℃）下产物以对 硝基乙酰苯胺为主。硝化温度升高，邻硝基乙酰苯胺产物将增多。 3、水解反应：
pH=10时，邻位产物较对位产物易水解，生成的邻硝基苯胺又溶于50℃的碱液，故 将混合产物与碳酸钠溶液共沸水解，50℃过滤即可除去邻位副产物。对位产物再与 氢氧化钠溶液共沸，水解得对硝基苯胺。
个人体会及建议
通过本次自主实验的学习，我们学习到了很多知识。在实 验室里的自主时间很多，相比于平时的实验课，自己的自主学 习能力有所提高，一起探究做实验，请教老师和同学，学习到 了很多的实验技巧与方法，了解到得出一整套实验方案的方法 ，进一步锻炼了我们的实验技能。还学到了一些课本上不能够 学习到的，而是通过在实验室里实践才能够学习到的知识与一 些技能。 在实验中，我们发现重要的不仅仅是小组的合作，更是一个 实验者的缜密的思维。实验室也是个有危险的地方，每一步都 要考虑好多好多的因素，最近基本的就是要保证安全的前提下 进行实验。例如加热所用的仪器的调档，加热时间的长短。例 如环境的温度，周边的适度，仪器是否干净等等，每一个条件 因素都会影响实验。在实验的每一步都要谨慎小心，操作的不 规范有时会带来危险与损失。一个粗心大意的人不会是一个好 的实验者。所以我们要用心做研究，用心做实验。
1、乙酰苯胺的制备
实验步骤： 将5mL苯胺和10mL冰醋酸加入50mL圆底烧瓶中，再取6mL乙酸酐在 搅拌下加入圆底烧瓶中，接上直型冷凝管，开通冷凝水，回流 15min左右，待反应体系颜色接近橙黄色后，移开热源，从冷凝管 口加入5mL蒸馏水，再回流5min。反应结束，在搅拌下趁热将反应 物倒入盛有30mL水的烧杯中，待体系冷却后用蒸馏水洗涤抽干。重 结晶，向250mL烧杯中加入100mL水和刚得到的产品，加热搅拌至产 品全溶。若出现熔化呈油滴现象，就继续加热。预热一个布氏漏斗 ，趁热抽滤，得到部分产品，再将溶液冷却，最终析出晶体，洗涤 ，抽滤也是乙酰苯胺产品。
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优选对硝基苯胺的设计合成
实验目的
1、掌握通过苯胺多步连续合成制备对硝基苯胺的 原理和方法
2、掌握氨基的保护和去保护的原理和实验操作
3、练习和掌握分馏、重结晶、低温反应等操作技 术
实验原理
芳环上的氨基易被氧化，因此由苯胺制备对 硝基苯胺，不能直接硝化，须先保护氨基。
将苯胺转化为乙酰苯胺，保护氨基后再硝化， 在芳环引入硝基后，再水解去保护恢复氨基， 从而得到对硝基苯胺。另外，氨基酰化后，降 低了氨基对苯环亲电取代反应的活化能力，又 因为乙酰基的空间效应，可提高生成对位产物 的选择性。
1、苯胺的乙酰化 15ml新蒸苯胺 25.5ml冰乙酸 0.3g锌粉
实验步骤
微沸15min 100—110℃反应约40min
趁热，边搅拌 边加250ml冷水
冷却、抽滤
少量冷水洗涤固体
2、乙酰苯胺的重结晶 加热回流
粗产品加150ml水
补加水 加20％水 至油状 物全部 溶解
冷却
趁热过滤、冷却、过滤、冷水洗涤、干燥
实验原理
1、苯胺的乙酰化
乙酸与苯胺的反应是可逆的，且反应 速率较慢，实验中使用过量乙酸，利用 分馏柱将反应中生成的水蒸除使平衡向 右移动而提高乙酰苯胺的产率
实验原理
2、对硝基乙酰苯胺的制备
乙酰苯胺与混酸反应，硝化的位置与温度有 关，低于5℃事产物以对硝基苯胺为主，消化 温度升高，邻硝基苯胺产物增多
加活性炭
煮沸 1பைடு நூலகம்min
纯乙酰苯胺为鳞片状晶体，熔点为114.3℃，粗产物熔点113~114℃
实验步骤
3、对硝基乙酰苯胺的制备
15ml冷浓硫酸置于烧杯
搅拌下加6.8g研 细的乙酰苯胺
搅拌至全溶
冰盐浴冷却 至0℃以下
加混酸
0~2℃、20min加完
室温下搅拌30min
30ml冰水分 两次洗涤
倒入含20ml水、35g碎 冰烧杯、搅拌
15ml水 微沸 20~30min
冷却至50℃
抽滤
少量冷水洗涤两次
1：1的乙醇与水 混合溶剂重结晶
纯对硝基苯胺为黄色针状晶体，熔点为147.7℃
干燥后测熔点
实验步骤
4、对硝基乙酰苯胺水解制备对硝基苯胺（方案二）
8g对硝基乙酰苯胺 50ml热水
水蒸气 蒸馏
100ml馏出液 收集在一锥 形瓶中
蒸150-200ml 馏出液至无 油滴
对硝基苯胺的熔点为147.7℃
残留液体冷却
过滤、重结晶
干燥后测熔点
纯对硝基苯胺为黄色针状晶体，熔点为147.7℃
实验步骤
4、对硝基乙酰苯胺水解制备对硝基苯胺（方案三）
中性氧化铝和适 量的无水甲苯制 备色柱谱
甲苯的液面恰好降至氧化 铝上端的表面上
溶液液面降至氧化 用滴管沿柱壁加入 铝上端表面 3mL 邻硝基苯胺和对 硝基甲苯胺混合液
滴管滴入甲苯洗去黏附在 柱壁上的混合物
色层带的形 成相分离
黄色邻硝基苯胺色 层带到达柱底
色谱柱上装 置滴液漏斗
控制滴速 如前 甲苯淋洗
更换接收器， 收集全部此
改用甲苯一乙醚（体 积比1：1）为洗脱剂
收集淡黄色 对硝基苯胺
色层带
色层带
对硝基甲苯胺的 苯一乙醚溶液
水泵减压蒸去 溶剂
冷却结晶
干燥后测定熔点
实验原理
3、除邻位副产物
pH=10时，邻位产物较对位产物易水解，生成的邻硝 基苯胺又溶于50℃的碱液，故将混合产物与碳酸钠溶 液共沸水解，50℃过滤即可除去邻位副产物。对位产 物再与氢氧化钠溶液共沸，水解得对硝基苯胺。
实验试剂及主要参数
实验装置
ⓐ
①乙酰苯胺制备装置图
②乙酰苯胺硝化装置图 ③硝基乙酰苯胺水解装置图
减压过滤
粗产物至于含 加碳酸钠粉末至碱性
30ml水的烧杯
搅拌
挤压除酸 煮沸
冷却至 50℃抽滤
50℃热水洗涤
若需进一步纯化，可在乙醇-水混合溶剂中重结晶 纯对硝基乙酰苯胺为无色晶体，熔点为215.0℃
实验步骤
4、对硝基乙酰苯胺水解制备对硝基苯胺（方案一）
8g对硝基乙酰苯胺 7ml35%NaOH水溶液