(完整版)乙酰苯胺的制备实验
乙酰苯胺的制备实验现象

乙酰苯胺的制备实验现象乙酰苯胺是一种有机化合物,也是一种重要的中间体,广泛应用于医药、染料、塑料等领域。
本文将介绍乙酰苯胺的制备实验现象。
一、实验原理乙酰苯胺的制备方法有多种,其中一种常用的方法是通过苯胺和乙酰化剂反应制备。
乙酰化剂可以是醋酸酐、乙酸酐等,反应条件一般为加热反应,反应时间较长。
二、实验步骤1.将苯胺加入烧杯中,加入适量的乙酸酐,搅拌均匀。
2.将烧杯放入水浴中,加热反应,反应时间为1-2小时。
3.反应结束后,将反应液冷却至室温,加入适量的水,搅拌均匀。
4.将反应液过滤,得到乙酰苯胺的固体产物。
三、实验现象在实验过程中,我们可以观察到以下现象:1.反应开始时,苯胺和乙酸酐混合后呈现无色透明的液体。
2.加热反应后,反应液逐渐变为深黄色,有时会出现沉淀。
3.反应结束后,反应液冷却至室温后,液体变为浅黄色,有时会出现浑浊。
4.过滤后,得到的乙酰苯胺为白色固体。
四、实验分析1.反应开始时,苯胺和乙酸酐混合后呈现无色透明的液体。
这是因为苯胺和乙酸酐都是无色透明的液体,混合后不会产生颜色。
2.加热反应后,反应液逐渐变为深黄色,有时会出现沉淀。
这是因为乙酰化反应是一种酰化反应,乙酰化剂会与苯胺中的氨基反应,形成乙酰苯胺。
乙酰苯胺是一种黄色固体,所以反应液会逐渐变为深黄色。
有时会出现沉淀,可能是因为反应物比例不当或反应条件不适宜导致的。
3.反应结束后,反应液冷却至室温后,液体变为浅黄色,有时会出现浑浊。
这是因为反应结束后,反应液中的乙酰苯胺会逐渐析出,形成固体。
浅黄色的液体可能是未反应的苯胺和乙酸酐残留下来的液体。
有时会出现浑浊,可能是因为反应物比例不当或反应条件不适宜导致的。
4.过滤后,得到的乙酰苯胺为白色固体。
这是因为乙酰苯胺是一种白色固体,过滤后得到的产物就是乙酰苯胺。
五、实验注意事项1.实验过程中要注意安全,避免接触反应物和产物。
2.反应条件要适宜,反应时间要充分,否则会影响产物的质量和产率。
有机化学实验-实验4 乙酰苯胺的制备

【注意事项】
1. 装置要严密,先小火微回流, 然后逐渐升温至 105℃, 蒸出大部分水和 剩余的乙酸,温度下降表明反应结束,停火。
2. 保证反应时间 1 h 左右。 3. 彻底冷却后再抽滤,尽量减少水的用量,以减少产品的损失。
实验仪器与药品
分馏柱(三种)、蒸馏烧瓶、接液管、直形冷凝管、铁架台、铁架、待分馏液体、 温度计、电热套和烧瓶。
实验步骤
(1) 分馏装置的安装。 (2) 加料,液体体积不超过烧瓶容量的二分之一,同时加入几粒沸石。 (3) 加热,根据液体的沸点选择合适的热浴加热,浴温缓慢而均匀的上升。控
制浴温使蒸汽环缓慢而均匀的上升,调节流出液体的速度为 2-3 秒钟一滴。 (4) 分段收集镏分,并称量各段镏分的质量。
2. 向反应瓶中加入 5 mL 新蒸的苯胺、7.4 mL 冰醋酸和少量锌粉(0.1 g), 摇匀。
3. 开始加热,保持反应液微沸约 10 min , 然后逐渐升温,维持在 100~105 ℃。 反应 30 min 后可适当升温至 110 ℃,蒸出大部分水和剩余的乙酸,温度出现波 动时,可认为反应结束。
2. 在过滤溶液中大颗粒干燥剂时,可以在漏斗颈部放入少量的棉花或者玻 璃毛代替滤纸。如果溶液中的颗粒细小或者颗粒具有粘性,应该使溶液静止,先 过滤上部澄清液,最后把沉淀转移到滤纸上,其目的是加快过滤速度。
减压过滤(抽气过滤)
优点:过滤和洗涤速度快,固液分离完全,滤出的固体容易干燥。
实验仪器与药品
抽滤瓶、布氏漏斗、滤纸、剪刀、橡皮塞、玻璃塞、烧杯、真空泵、缓冲瓶、固 液混合物。
【课堂提问内容】
乙酰苯胺的合成方法

乙酰苯胺的合成方法1.1分馏法制备乙酰苯胺这种方法是利用分馏装置制备乙酰苯胺。
将反应物依次加入圆底烧瓶中,然后接上分馏柱,在柱口插入温度计,蒸出的水和醋酸用锥形瓶收集,在加热时,温度计读数维持在110℃,当反应结束后,趁热搅拌着将反应物倒入装有冷水的烧杯中,然后冷却静置抽滤,得到粗产品用水重结晶,最后用称量法计算干燥后产品的产率。
利用分馏法制备乙酰苯胺的产率为20.7%,其产率不高。
尽管装置中的分馏柱能够将生成的水从其中移去,但分馏柱不是根据特殊实验条件加工的,所以它不能绝对遵循实验意图,另外在反应体系中,由于高的反应温度,一般分馏柱在规定时间内很难分馏出正确比例的水和醋酸,这样致使反应物比例失调,使产率减少甚至实验失败。
在这个反应中,苯胺极易氧化,因此产品多为浅棕色和黄色并成块状,要不断的重结晶,这样使得乙酰苯胺产率减少。
苯胺是有毒化学品,在分馏过程中如果温度太高,过量的混合蒸汽没有液化挥发出来,能够对环境和人造成危害,而且未完全转化的苯胺很难回收。
1.2 回流法制备乙酰苯胺回流法是利用回流装置合成乙酰苯胺。
将反应物依次加入圆底烧瓶中,装上直型冷凝管,用小火加热回流,反应完成后,趁热搅拌着将反应物倒入装有水的烧杯中,冷却静置抽滤,重结晶,也能够将反应物趁热倒进冰水中,在其中冷却一定时间使的温度降低,从而提高乙酰苯胺产率。
这个反应利用苯胺与过量的冰醋酸回流合成乙酰苯胺,但它需较长时间回流,产量不高,并且产品成色不好。
在工业制备过程中,需对其加热6~8 h 以上。
还可以用适量的苯胺、乙酸酐、冰醋酸和少量的锌粉回流合成,另外苯胺、冰醋酸和乙酸酐可以一起回流制备乙酰苯胺。
这两种回流法都用乙酸酐作为酰化剂,它使得反应不易控制且成本较高。
利用回流法合成乙酰苯胺反应时间对产率的影响比较大,当反应时间为40,60,90 min 时,其平均产率分别为43%,63%,64%。
在反应中由于产物中水不能及时除去,从而影响了反应物的产率。
乙酰苯胺的制备

CH3COOH + C6H5NH2 100-110℃
CH3CONHC6H5 + H2O
0.13mol
0.055mol
如何提高产率?**
采用过量的冰醋酸。为什么不 采用过量的苯胺?
除去产物之一水,使平衡右移。 本实验采用分馏除水,为什么?
三、相关物质的物理常数:
Name 乙酸
Mw. State D
M.p B.p℃ nD25 ℃
生成的水及大部分醋酸已被蒸出,此时温度计读数下降,表示
反应已经完成*,在搅拌下趁热将反应物倒入100mL冰水中*,
冷却后抽滤析出固体,用冷水洗涤。粗产物用水重结晶*,产
量4.5~5g,熔点113~114℃。 纯粹乙酰苯胺的熔点为114.3℃
锌粉勿倒出!否则 会影响下面的重结 晶操作。
冷水浴冷却。 蒸气。此方法最可靠!
到达柱顶。
平均分为两份,把其中的一份进
将圆底烧瓶在石棉网上用小火行加重热结,晶。使水反温应超物过保80持℃微乙酰沸苯约 15min。然后逐渐升高温度,当温胺 与度呈 溶计熔 化读融 。数状达态,到须10懂0得℃判左断右溶*解, 支管即有液体流出。维持温度在100~110℃之间反应约1.5h,
胺
*
5
0.536 2120
725
3.580 4660
斜方晶体/乙醇中析出。
四、实验装置图:
由于馏出液中没有产物,所以 可省略去冷凝管,但接受器需 用冷水冷却。
勿Байду номын сангаас气!
裹以石棉绳!保证分馏管 内的温度梯度。
五、产物纯化过程:
混合物
CH3COONHC6H5
CH3COOH
H2O析
C6H5NH2 C6H5NH3+.CH3COO-
有机化学实验十四乙酰苯胺的制备

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:N H 2+CH 3COOH NHCOOCH3+H 2O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。
乙酰苯胺的制备

⼄酰苯胺的制备
⼄酰苯胺的制备
⼀、实验⽬的
1、了解和掌握⼄酰保护anji4的⽅法和应⽤。
2、掌握分馏柱除⽔的原理和⽅法。
⼆、实验原理
⼄酰苯胺具有退热镇痛作⽤,是较早的解热镇痛药,有“退热病”
之称。
胺的酰化在有机合成中有重要的作⽤,⼀级和⼆级苯胺在合成中
转化为他们的⼄酰基衍⽣物,以降低芳胺对氧化降解的敏感性,使其
不被反应试剂破坏。
胺基经酰化后,降低了胺基在亲电取代反应中的
活化能⼒,使其由很强的邻对位定位基变为中等强度邻对位定位基,由于空间效应,往往选择⽣成对位取代产物。
在⼄酸—⼄酸钠的缓冲溶液中进⾏酰化,由于酸酐的⽔解速度⽐
酰化速度慢,可以得到较⾼纯度产物。
HCl
NH2NH23三、仪器和试剂
仪器:烧杯、锥形瓶、布⽒漏⽃、抽滤瓶等
试剂:苯胺4.2g、⼄酸酐5.7g、结晶⼄酸钠6.75g、活性炭、
浓盐酸
四、产品介绍
五、实验装置
六、实验流程
3.8mL 浓盐酸的3.9mL 苯胺得⽩⾊⽚状固体称重,计算产率
七、实验步骤
⼋、数据处理
由⼀摩尔苯胺⽣成⼀摩尔⼄酰苯胺。
理论产率n=0.045mol的⼄酰苯胺
理论质量m=0.045*135.17=6.08265g
产率w=4.97/6.08265=81.71%
九、思考题
1、⼄酸酐和⼄酸的优缺点?还有那些⼄酰化试剂?
答:⼄酸酐反应时间短,但价格较⾼。
⼄酸相对便宜,但反应时间长。
还有⼄酸酯、酰卤。
2、加盐酸和⼄酸钠的⽬的?
答:加盐酸会⽣成胺盐,使反应平缓。
加⼄酸钠调节pH,促进反应。
实验八 乙酰苯胺的制备

能找到一种合适的溶剂时,常可使用混合溶剂而得到满意的结果。
三、实验参数
名称 分子量 性状
密度 /g/cm3
熔点 /℃
沸点 /℃
溶解度
水
油
无色油状
苯胺 93.12
1.02
液体
-6.2 184.4
微溶
易溶于乙醇、乙 醚等
乙酸 60.05 无色液体 1.0492
(25℃)、3.5g(80℃)、5.5g(100℃);乙醇:36.9g(20℃)甲醇:69.5g(20℃)氯仿:3.6g (20℃)。乙酰苯胺在水中的含量为 5.2%时,重结晶效率好,乙酰苯胺重结晶产率最大。在 体系中的含量稍低于 5.2%,加热到 83.2℃时不会出现油相,水相又接近饱和溶液,继续加 热到 100℃,进行热过滤除去不溶性杂质和脱色用的活性炭,滤液冷却,乙酰苯胺开始结晶, 继续冷却至室温(20℃),过滤得到的晶体乙酰苯胺纯度很高,可溶性杂质留在母液中。一 个经验的办法是按操作步骤给出的产量 5g(初做的学生很难达到),估计需水量为 100mL, 加热至 83.2℃,如果有油珠,补加热水,直至油珠溶完为止。个别同学加水过量,可蒸发部 分水,直至出现油珠,再补加少量水即可。
7.不应将活性炭加入沸腾的溶液中,否则会引起暴沸,会使溶液溢出容器。 8.减压过滤:用布氏漏斗趁热过滤时,为了避免在漏斗中析出晶体,需用热水浴或蒸 气浴把漏斗预热,然后用来减压过滤。抽滤瓶也可同时预热。布氏漏斗中铺的圆形滤纸要剪 得比漏斗内径小,使其紧贴于漏斗的底壁。在抽滤前先用少量溶剂把滤纸润湿,然后打开水 泵将滤纸吸紧,防止固体在抽滤时从滤纸边沿吸入瓶中。布氏漏斗的斜口要远离抽气口,用 玻璃棒引导将脱色后的固液混合物分批倒入布氏漏斗中抽滤。过滤完成后,关闭水泵前应先 将抽滤瓶与水泵间连接的橡皮管断开,以免水倒流入抽滤瓶内。 9.滤饼的洗涤:把滤饼尽量抽干、压干,拔掉抽气的橡皮管,使恢复常压。把少量溶 剂均匀地洒在滤饼上,使溶剂恰能盖住滤饼。静置片刻,使溶剂渗透滤饼,待有滤液从漏斗 下端滴下时,重新抽气,再把滤饼抽干。这样反复几次,就可洗净滤饼。 10.结晶的析出:结晶时,让溶液静置,使之慢慢地生成完整的大晶体,若在冷却过程 中不断搅拌则得较小的结晶。若冷却后仍无结晶析出,可用下列方法使晶体析出: ① 用玻璃棒摩擦容器内壁; ② 投入晶种; ③ 用冰水或其他冷冻溶液冷却,如果不析出晶体而得油状物时,可将混合物加热到澄 清后,让其自然冷却至开始有油状物析出时,立即用玻璃棒剧烈搅拌,使油状物分散在溶液 中,搅拌至油状物消失为止,或加入少许晶种。 六、问题讨论 1.乙酰苯胺制备实验为什么加入锌粉?锌粉加入量对操作有什么影响? 答:苯胺易氧化,锌与乙酸反应放出氢,防止氧化。锌粉少了,防止氧化作用小,锌粉 多了,消耗乙酸多,同时在后处理分离产物过程中形成不溶的氢氧化锌,与固体产物混杂在 一起,难分离出去。 2.乙酰苯胺重结晶时,制备乙酰苯胺热的饱和溶液过程中出现油珠是什么?它的存在 对重结晶质量有何影响?应如何处理? 答:油珠是未溶解的乙酰苯胺。它的存在,冷却后变成固体,里面包夹一些杂质,影响 重结晶的质量。应该再补加些水,使它溶解,保证重结晶物的纯度。 3.乙酰苯胺制备实验加入活性炭的目的是什么?怎样进行这一操作?
(完整版)乙酰苯胺的制备

乙酰苯胺的制备一.实验目的1.以乙酸和苯胺为原料合成乙酰苯胺。
2.乙酰苯胺粗品用水重结晶法得到纯品。
3.掌握分馏柱除水的原理及方法。
二.实验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,有“退热冰”之称。
乙酰苯胺可由苯胺与乙酰化试剂如:乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。
反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸。
由于乙酰氯和乙酐的价格较贵,本实验选用乙酸作为乙酰化试剂。
反应如下:乙酸与苯胺的反应速率较慢,且反应是可逆的,为了提高乙酰苯胺的产率,一般采用冰乙酸过量的方法,同时利用分馏柱将反应中生成的水从平衡中移去。
由于苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。
乙酰苯胺本身是重要的药物,而且是磺胺类药物合成中重要的中间体。
本实验除了在合成上的意义外,还有保护芳环上氨基的作用。
由于芳环上的氨基易氧化,通常先将其乙酰化,然后再在芳环上接上所需基团,再利用酰胺能水解成胺的性质,恢复氨基。
三.实验装置刺型分馏柱四.试剂与器材1、反应圆底烧瓶中,加入5ml苯胺,7.5ml冰醋酸,0.1g 锌粉。
装上刺型分馏柱,柱口装蒸馏头,温度计,蒸馏头出口安装接液管。
加热至反应物微沸10分钟,逐渐升高温度到100℃。
蒸馏头有水馏出,用量筒承接。
维持反应温度100~110℃之间1小时。
水馏出约4ml。
温度计读数下降。
表示反应完成。
2、结晶抽滤反应液搅拌下倒入100ml冷水中。
冷却后抽滤。
粗品晾干。
3、精制粗品用水重结晶。
抽滤,产品晾干称重。
计算产率。
六.注意事项1.反应所用玻璃仪器必须干燥。
2.久置的苯胺因为氧化而颜色较深,最好使用新蒸馏过的苯胺。
3.冰乙酸在室温较低时凝结成冰状固体(凝固点C),可将试剂瓶置于热水浴中加热熔化后量取。
4.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。
5.反应时间至少30min。
否则反应可能不完全而影响产率。
6.反应时分馏温度不能太高,以免大量乙酸蒸出而降低产率。
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乙酰苯胺的制备实验一、实验原理酰胺可以用酰氯、酸酐或酯同浓氨水、碳酸铵或(伯或仲)胺等作用制得。
同冰醋酸共热来制备。
这个反应是可逆的。
在实际操作中,一般加入过量的冰醋酸,同时,用分馏柱把反应中生成的水(含少量的冰醋酸)蒸出,以提高乙酰苯胺的产率。
主反应:二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、流程图五、实验装置图(1)分馏装置(2)抽滤装置(3)干燥装置六、实验内容在60ml锥形瓶上装一个分馏柱,柱顶插一支200℃温度计,用一个小锥形瓶收集稀醋酸溶液。
在锥形瓶中放入5.0ml(0.055mol)新蒸馏过的苯胺、7.4ml(0.13mol)冰醋酸和0.1g锌粉,缓慢加热至沸腾,保持反应混合物微沸约10min,然后逐渐升温,控制温度,保持温度计读数在105℃左右。
经过40~60min,反应所生成的水(含少量醋酸)可完全蒸出。
当温度计的读数发生上下波动或自行下降时(有时反应容器中出现白雾),表明反应达到终点。
停止加热。
这时,蒸出的水和醋酸大约有4ml。
在不断搅拌下把反应混合物趁热以细流慢慢倒入盛100ml冷水的烧杯中。
继续剧烈搅拌,并冷却烧杯,使粗乙酰苯胺成细粒状完全析出。
用布氏漏斗抽滤析出的固体,用玻璃瓶塞把固体压碎,再用5~10ml冷水洗涤以除去残留的酸液。
把粗乙酰苯胺放入150ml热水中,加热至沸腾。
如果仍有未溶解的油珠,需补加热水,直到油珠完全溶解为止。
稍冷后加入约0.5g粉末状活性炭,用玻璃棒搅动并煮沸5-10min。
趁热用保温漏斗过滤或用预先加热好的布氏漏斗减压过滤。
冷却滤液,乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。
减压过滤,尽量挤压以除去晶体中的水分。
产品放在表面皿上晾干后测定其熔点。
产量:约5.0g。
纯乙酰苯胺为无色片状晶体。
熔点mp=114.3℃。
(一)制备阶段1.安装分馏装置:如图(1)所示,在100ml锥形瓶上装一个分馏柱,柱顶插一支200℃温度计,用一个100ml锥形瓶收集稀醋酸溶液。
2.加药品:在100ml锥形瓶中放入5ml新蒸馏过的苯胺、7.4ml冰醋酸和0.1g锌粉。
3.加热反应:用电热套缓慢加热至沸腾,保持反应混合物微沸约10min (注:为了让苯胺的酰化反应一段时间,暂时不要有馏分蒸出状态),然后逐渐升温,控制温度,保持温度计读数在105℃左右。
经过40-60min,反应所生成的水(含少量醋酸)可完全蒸出。
当温度计的读数发生上下波动或自行下降时(有时,反应容器中出现白雾),表明反应达到终点。
停止加热。
这时,蒸出的水和醋酸大约有4ml。
(二)后处理阶段1.倒入冷水中析出产品:在不断搅拌下把反应混合物趁热以细流慢慢倒入盛100ml冷水的烧杯中。
继续剧烈搅拌,并冷却烧杯,使粗乙酰苯胺成细粒状完全析出。
2.抽滤:用布氏漏斗抽滤析出的固体,用玻璃瓶塞把固体压碎。
3.洗涤:用5~10ml冷水洗涤以除去残留的酸液。
4.重结晶纯化:(1)溶解:把粗乙酰苯胺放入150ml热水中,加热至沸腾。
如果仍有未溶解的油珠,需补加热水,直到油珠完全溶解为止。
【溶解粗乙酰苯胺所用的水不一定都是150ml,正确的做法为上一步抽滤时尽量要干些,用天平称粗乙酰苯胺的质量,再根据乙酰苯胺在100℃的溶解度计算水的用量,并多加20%的水,合起来即为溶解粗乙酰苯胺所用的水的量】(2)活性炭脱色:稍冷后加入约0.5g粉末状活性炭,用玻璃棒搅动并煮沸5-10min。
(3)趁热过滤:趁热用保温漏斗过滤或用预先加热好的布氏漏斗减压过滤。
(4)冷却析出:冷却滤液,乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。
(5)抽滤:减压过滤,尽量挤压以除去晶体中的水分。
5.干燥:产品放在表面皿上用热水浴烘干。
6.称重:约5.0g。
纯乙酰苯胺为无色片状晶体。
熔点mp=114.3℃。
七、注意事项1.久置的苯胺色深,会影响生成的乙酰苯胺的质量。
2.锌粉的作用是防止苯胺在反应过程中氧化。
但必须注意,不能加得过多,否则在后处理中会出现不溶于水的氢氧化锌。
3.此油珠是熔融状态的含水的乙酰苯胺(83℃时含水13%)。
如果溶液温度在83℃以下,溶液中未溶解的乙酰苯胺以固态存在。
4.乙酰苯胺于不同温度在100ml水中的溶解度为:20℃ 0.46g,25℃,0.56g;80℃,3.50g;100℃,5.5g在以后各步加热煮沸时,会蒸发掉一部分水,需随时再补加热水。
本实验重结晶时水的用量,最好使溶液在80-90℃时为饱和状态。
5.不能在沸腾或者接近沸腾的溶液中加入活性炭,否则会引起突然暴沸,致使溶夜冲出容器。
6.事先将布氏漏斗用铁夹夹住,倒悬在沸水浴上,利用水蒸气进行充分预热。
这一步如果没有做好,乙酰苯胺晶体将在布氏漏斗内析出,引起操作上的麻烦和造成损失。
吸滤瓶应放在水浴中预热,切不可直接放在电热套上加热。
八、思考题1、反应时为什么要控制分馏柱柱顶温度在105℃左右?答:为了提高乙酰苯胺的产率,反应过程中不断分出产物之一水,以打破平衡,使反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。
因水的沸点为100ºC,反应物醋酸的沸点为118ºC,且醋酸是易挥发性物质,因此,为了达到即要将水份除去,又不使醋酸损失太多的目的,必需控制柱顶温度在105ºC左右。
2、还可以用其它什么方法用苯胺制备乙酰苯胺?答:用苯胺与乙酰氯、乙酸酐进行酰化反应制备乙酰苯胺;或用苯乙酮先与盐酸羟胺作用生成肟,再在酸作用下进行贝克曼重排反应制备乙酰苯胺;或用乙酸酯进行酯的苯胺解作用可得。
3、在重结晶操作中,必须注意哪几点才能使产品产率高,质量好?答:(1)正确选择溶剂;(2)溶剂的加入量要适当;(3)活性炭脱色时,一是加入量要适当,二是切忌在沸腾时加入活性炭;(4)吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热;(5)滤液应自然冷却,待有晶体析出后再适当加快冷速度,以确保晶形完整;(6)最后抽滤时要尽可能将溶剂除去,并用母液洗涤有残留产品的烧杯。
4、试计算重结晶时留在母液中的乙酰苯胺的量。
答:假设在室温25℃时用100ml水对4.5g乙酰苯胺重结晶,25℃时乙酰苯胺在水中的溶解度是0.563g,于是在室温25℃时,经过重结晶抽滤后得到100ml母液,100ml母液中溶解0.563g乙酰苯胺处于饱和状态,即留在母液中的乙酰苯胺的量为0.563g。
就是说要有0.563g乙酰苯胺不能沉淀析出,只能析出4.5g-0.563g=3.937g,重结晶能得到的产物质量最多为3.937g,即重结晶的最大收率为3.937/4.5×100%=87.5%。
5、乙酰苯胺的制备实验是采用什么方法来提高产品产量的?答:(1)使用新蒸馏的苯胺(除去苯胺中的杂质对产品质量的影响,也可提高产量);(2)加入适量的锌粉(防止在反应过程中苯胺被空气中的氧气所氧化);(3)增加反应物之一的浓度(使冰醋酸过量一倍多);(4)减少生成物之一的浓度(不断分出反应过程中生成的水);(5)控制温度计读数在105℃(确保将生成的水蒸去,可防止乙酸被蒸出去)。
6、在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时,在烧杯下有一油珠出现,试解释原因。
怎样处理才算合理?答:这一油珠是溶液温度大于83℃时未溶于水但已经溶化了乙酰苯胺,因其比重大于水而沉于杯下,可补加少量热水,使其完全溶解,且不可认为是杂质而将其抛弃。
7、从苯胺制备乙酰苯胺时可采用哪些化合物作酰化剂?各有什么优缺点?答:常用的乙酰化试剂有:乙酰氯、乙酸酐和乙酸等。
(1)用乙酰氯作乙酰化剂,其优点是反应速度快。
缺点是反应中生成的HCl可与未反应的苯胺成盐,从而使半数的胺因成盐而无法参与酰化反应。
为解决这个问题,需在碱性介质中进行反应;另外,乙酰氯价格昂贵,在实验室合成时,一般不采用。
(2)用乙酐作酰化剂,其优点是产物的纯度高,收率好,虽然反应过程中生成的乙酸可与苯胺成盐,但该盐不如苯胺盐酸盐稳定,在反应条件下仍可以使苯胺全部转化为乙酰苯胺。
其缺点是除原料价格昂贵外,该法不适用于钝化的胺(如邻或对硝基苯胺)。
(3)用醋酸作乙酰化剂,其优点是价格便宜;缺点是反应时间长。
8、合成乙酰苯胺时,锌粉起什么作用?加多少合适?答:苯胺易氧化,锌与乙酸反应放出氢,防止氧化。
锌粉少了,防止氧化作用小,锌粉多了,消耗乙酸多,同时在后处理分离产物过程中形成不溶的氢氧化锌,与固体产物混杂在一起,难分离出去。
只加入微量(约0.1左右)即可,不能太多,否则会产生不溶于水的氢氧化锌,给产物后处理带来麻烦。
9、合成乙酰苯胺时,反应达到终点时为什么会出现温度计读数的上下波动?答:反应温度控制在105摄氏度左右,目的在于分出反应生成的水,当反应接近终点时,蒸出的水份极少,温度计水银球不能被蒸气包围,从而出现瞬间短路,因此温度计的读数出现上下波动的现象。
10、抽滤中,在布氏漏斗中如何洗涤固体物质?答:将固体物压实压平,加入洗涤剂使固体物上有一层洗涤剂,待洗涤剂均匀渗入固体,当漏斗下端有洗涤剂滴下后,再打开水泵,抽去溶剂,重复操作两次,就可把滤饼洗净。
11、抽滤法过滤应注意什么?答:(1)漏斗下端斜口正对抽滤瓶支管;(2)滤纸要比漏斗底部略小且把孔覆盖;(3)过滤前先用溶剂润湿滤纸,抽气使滤纸紧紧贴在漏斗上;(4)把过滤混合物均匀分布在整个滤纸面上;(5)用少量滤液将粘附在容器壁上的结晶洗出,继续抽气,并用玻璃钉挤压晶体,尽量除去母液;(6)洗涤时,每次溶剂用量要少,够润湿滤饼即可,润湿一会儿后再抽干;(7)抽干滤饼时,布氏漏斗下口不应有液滴落下。