乙酰苯胺的制备试验

1、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

2、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 4060min，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 510ml 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

3、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、

4、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

5、 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510ml 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：

6、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

7、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

8、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

9、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.

10、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

11、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

12、 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