乙酰苯胺的制备试验

1、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.这个反响是可逆的.在实际操作中,一般参加过量的冰醋酸,同时,用分馏柱把反响 中生成的水含少量的冰醋酸蒸出,以提升乙酰苯胺的产率.主反响:二、反响试剂、产物、副产物的物理常数删W匱水弘丄2184131,0216IZh :3,600co60.051671161.049137150tQ013S.16114-1163051.21OS二、药品真际用童i呈JET论产聲S.ly < 5ml, 0.05SmoOS.ltj (Sml, 0.055incl):护料前f? Pg '：

2、9;7.4rnt. O.l/rncl)3.?3g (3.07ml C,时rrol】141.48?.43g, 0.055moln.lg雀性症O.Sg0 07-0.35g四、流程图苯胺二來醋醸苗粉J 105'C乙醉走磴,羞胺,醋酿,肄謝,水醋醸,奉牘,水込聲苯腹(租,醋酸-可编辑修改-醋釀,水乙脱董胺粗)乙酵苯胺(纯?五、实验装置图(1 )分馏装置(2 )抽滤装置(3 )枯燥装置六、实验内容在60ml锥形瓶上装一个分馏柱,柱顶插一支 200 C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

3、锌粉,缓慢加热至沸腾,保持反响混合物微沸约10min,然后逐渐升温,限制温度,保持温度计读数在105 C左右.经过4060min ,反响所生 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 有时反响容器中出现白雾,说明反响到达终点.停止加热.这时,蒸出的水 和醋酸大约有 4ml .在不断搅拌下把反响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.如果仍有未溶解的油

4、珠, 需补加热水,直到油珠完全溶解为止.稍冷后参加约 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.产品放在外表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 C.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 C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.

5、1g 锌粉.3. 加热反响：用电热套缓慢加热至沸腾,保持反响混合物微沸约10min 注: 为了让苯胺的酰化反响一段时间,暂时不要有馏分蒸出状态,然后逐渐升温, 限制温度,保持温度计读数在105 C左右.经过40-60min,反响所生成的水含 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,说明反响到达终点.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： 在不断搅拌下把反响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

6、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 c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： 稍冷后参加约 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

7、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. 枯燥： 产品放在外表皿上用热水浴烘干.6. 称重：约 5.0g.纯乙酰苯胺为无色片状晶体.熔点 mp=114.3 C.七、考前须知1. 久置的苯胺色深,会影响生成的乙酰苯胺的质量.2. 锌粉的作用是预防苯胺在反响过程中氧化. 但必须注意,不能加得过多, 否那么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 C时含水13 %.如果溶液温 度在83 C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 C

8、0.46g ,25 C, 0.56g ;80 C, 3.50g ;100 C, 5.5g在以后各步加热煮沸时,会蒸发掉一局部水,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 C时为饱和状态.5. 不能在沸腾或者接近沸腾的溶液中参加活性炭,否那么会引起忽然暴沸,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、反响时为什么要限制分馏柱柱顶温度在 105 C左右？答：为了提升乙酰

9、苯胺的产率,反响过程中不断分出产物之一水,以打破平衡,使反响向着生成乙酰苯胺的方向进行.因水的沸点为100oC,反响物醋酸的沸点为118 oC,且醋酸是易挥发性物质,因此,为了到达即要将水份除 去,又不使醋酸损失太多的目的,必需限制柱顶温度在 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、乙酸酐进行酰化反响制备乙酰苯胺；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响制备乙酰苯胺； 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溶剂的参加量要适当；3活性炭脱色时,一

10、是参加量要适当,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 C时用100ml水对4.5g乙酰苯胺重结晶,25 C时 乙酰苯胺在水中的溶解度是0.563g ,于是在室温25 C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

11、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 X 100%=87.5% .5、乙酰苯胺的制备实验是采用什么方法来提升产品产量的？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,也可提升产量； 2 参加适量的锌粉 预防在反响过程中苯胺被空气中的氧气 所氧化；3增加反响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 不断分出反响过程中生成的水 ；5限制温度计读数在105 C 保证将生成的水蒸去,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

12、原因.怎样处理才算合理？答：这一油珠是溶液温度大于83 C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,其优点是反响速度快.缺点是反响中生成 的 HCl 可与未反响的苯胺成盐,从而使半数的胺因成盐而无法参与酰化反响.为解决这个问题,需在碱性介质中进行反响；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,虽然反响过 程中生

13、成的乙酸可与苯胺成盐, 但该盐不如苯胺盐酸盐稳定, 在反响条件下仍可 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,其优点是价格廉价；缺点是反响时间长.8、合成乙酰苯胺时,锌粉起什么作用？加多少适宜？答：苯胺易氧化,锌与乙酸反响放出氢,预防氧化.锌粉少了,预防氧 化作用小,锌粉多了,消耗乙酸多, 同时在后处理别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, 难别离出去.只参加微量(约 0.1左右)即可, 不能太多,否那么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,反响到达终点时为什么会出现温度计读数的上下波动？答：反响温度限制在 105 摄氏度左右,目的在于分出反响生成的水,当 反响接近终点时, 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,参加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,再翻开水泵,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