乙酰苯胺的制备实验

1、乙酰苯胺的制备实验一、实验原理酰胺可以用酰氯、酸酎或酯同浓氨水、碳酸俊或（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，用分储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、副产物的物理常数卯量部点期度砌度水LSI93.12-6.21U4.131.021b1.58633.61ro60,tn15.71161.049U715XCO15.16二兰全主吾鱼蚂圮崖簿114-116如51.210i治二、药品名稼实际用量日由用量衬量普诺产量|柯5.1g(5inLQ.Q55itkjI)51g(3mL0.055i

2、ncl)7,Sg(74ml.0b13mol)3.23s<3.07mlO.OSSmd)141,43二酗军物7,43g.0.055moln.lg&.5go.oy-osg四、流程图苯岐二米醋酸年粉|105'C乙酩若膻，苯腹，醋酸，辑耕，水|碍晚冷水中"WK，醋酸，苯胺，水乙蜀苯腺（粗），醋酸醋酸，水乙醍禾腹徂）I云晶乙酰苯腹（鸵）五、实验装置图（1）分£留装置（2）抽滤装置（3）干燥装置六、实验内容在60ml锥形瓶上装一个分僻柱，柱顶插一支200C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）新蒸僻过的苯胺、7.4ml（0

3、.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105C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4mlo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。如果仍有未溶解的

4、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。产品放在表面也上晾十后测定其熔点。产量：约5.0g。纯乙酰苯胺为无色片状晶体。熔点mp=114.3Co（一）制备阶段1. 安装分僻装置：如图（1）所示，在100ml锥形瓶上装一个分僻柱，柱顶插一支200C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新蒸僻过的苯胺、7.4ml冰醋酸和0.1g锌粉。3. 加热反应：用电热

5、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，暂时不要有僻分蒸出状态），然后逐渐升温，控制温度，保持温度计读数在105C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4mlo（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51

6、0ml冷水洗涤以除去残留的酸液。4. 重结晶纯化：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十些，用天平称粗乙酰苯胺的质量，再根据乙酰苯胺在100C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】(1) 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。(2) 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。(3) 冷却析出：冷却滤液，乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。(4) 抽滤：减压

7、过滤，尽量挤压以除去晶体中的水分。5. 十燥：产品放在表面皿上用热水浴烘十。6. 称重：约5.0g。1. 纯乙酰苯胺为无色片状晶体。熔点mp=114.3Co七、注意事项久置的苯胺色深，会影响生成的乙酰苯胺的质量。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。2. 此油珠是熔融状态的含水的乙酰苯胺(83C时含水13%)。如果溶液温度在83C以下，溶液中未溶解的乙酰苯胺以固态存在。3. 乙酰苯胺于不同温度在100ml水中的溶解度为：20C0.46g,25C,0.56g;80C,3.50g;100C,5.5g在以后各步加热煮沸时，会蒸发掉一部

8、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80-90C时为饱和状态。4. 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。5. 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僻柱柱顶温度在105C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

9、酸是易挥发性物质，因此，为了达到即要将水份除去，乂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BT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腭，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？(2) 答：(1)正确选择溶剂；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；吸滤瓶和布氏漏斗必需充分预热；(4) 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；

10、(5) 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25C时用100ml水对4.5g乙酰苯胺重结晶，25C时乙酰苯胺在水中的溶解度是0.563g,于是在室温25C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3.937/4.5X100%=87.5%5、乙酰苯胺的制备实验是采用什么方法

11、来提高产品产量的？(2) 答：(1)使用新蒸僻的苯胺(除去苯胺中的杂质对产品质量的影响，也可提高产量)；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)；增加反应物之一的浓度(使冰醋酸过量一倍多)；减少生成物之一的浓度(不断分出反应过程中生成的水);(3) 控制温度计读数在105C(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83C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

12、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、乙酸酊和乙酸等。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，一般不米用。(1) 用乙酊作酰化剂，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)。(2) 用醋酸作乙酰化剂，其优点是价格便宜；缺点是反应时间长。

13、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？(3) 答：(1)漏斗下端斜口正对抽滤瓶支管；(2)滤纸