2-硝基-1-3-苯二酚的制备

1、实验报告题 目2- 硝基 -1,3- 苯二酚的制备学 院 医药化工学院专业材料化学班 级 2011 级材料化学（ 1 ）学号24学生姓名林娇娜指导教师朱仙弟完成日期 2013 年 4 月 25 日2-硝基 -1,3-苯二酚的制备一、实验目的1、熟悉芳环上亲电取代反应定位原则。2、掌握磺化、硝化的原理和实验方法。3、在了解水蒸汽蒸馏原理的基础上 ,掌握水蒸汽蒸馏装置的安装和操作二、实验原理2-硝基 -1,3-苯二酚不能由间苯二酚直接硝化来制备，会将间苯二酚先磺化， 生成 4,6-二羟基 -1,3-苯二磺酸。酚羟基为强的邻对位基， 磺酸基为强的碱定位基， 4,6-二羟基-1,3-苯二磺酸再硝化，受

2、定位规律的支配，硝基只能进入2 位，将硝化后的水解产物水解脱掉磺酸基， 即可得到产物， 反应中磺酸基同时起了站位和 定位的双重作用。 2-硝基 -1,3-苯二酚的制备是一个巧妙地利用定位规律的例子。 反应式如下：OHOHOH+ 2 H2SO4HO3S+ 2 H2OSO3HHNO3H2SO4 HO3SHO3SHO3S+H2OOHNO2 H+OH + 2 H2OSO3HNO22 H2SO4OH三、主要试剂和产物的物理常数名称规格相对分子质量相对密度熔点 / 沸点 / /(g/cm 2)溶解度/(g/100g 溶剂)用量或理论产量间苯二酚分析纯110.111.28110.7276.5易溶于水2.8g

3、 ( 0.025mol )浓硫酸分析纯981.8410338易溶于水13 mL(0.24 mol ，98%)和2.8 mL ( 0.052 mol ，98%)硝酸分析纯63.011.41-42120.5易溶于水2 mL( 0.032 mol ，65%68%)尿素分析纯60.061.335132.7196.61080.1 g乙醇分析纯46.070.816-114.378.415.95 mL 50%2-硝基 -1,3- 苯二酚/155.110.798384.85234微溶于水约 0.5 g四、实验装置图图 a 回流装置图 b 蒸馏装置五、实验步骤和现象时间试验步骤现象备注固定夹拧紧1、组装反应装置

4、 （图 a)2、加料将 2.8 g（ 0.025mol） 粉状间苯二酚放入 100 mL 的烧杯中， 在 充分搅拌下小心地加 入 13 mL （ 0.24 mol ， 98%）浓硫酸3、反应反应无在 6065 反应15 min ，冰水冷却到 室温，用滴管滴加 2.8 mL（ 0.052 mol ，98%） 浓硫酸和 2 mL（0.032 mol ， 65%68% ）硝 酸配成泠却好的混 酸。边滴加边搅拌， 控制温度于（ 30 5），在此温度下继 续搅拌 15 min 。4、蒸馏（装置如图 b） 反应物转入圆底烧 瓶，小心加入 7 mL 的水稀释，控制反映 温度在 50 以下，再加 入约 0.1

5、 g 尿素，然 后进行水蒸气蒸馏， 在冷凝管壁上和馏出反应放热，立即生成白色的磺化物一旦开始进行水蒸气 蒸馏，在冷凝管壁上 和馏出液中会立即有 桔红色固体出现加浓硫酸的时候要在充分搅拌下小心地加入稀释水不可过量，否 则将导致长时间的水 蒸气蒸馏而得不到产 品。如发现上述情况， 可将水蒸气装置改为 蒸馏装置，先蒸去一 部分水，当冷凝管出 现红色油状物时，再液中立即有桔红色固 体出现。当无油状物 蒸出时，即可停止蒸 馏。5、粗产品净化和精制馏出液经水浴冷却 后，过滤得粗产品。 用少量乙醇 -水(约需 5 mL 50% 乙醇)混合 溶剂重结晶， 得到 0.5 g 桔红色晶体。得到桔红色晶体改为水蒸气

6、蒸馏。当无油状物蒸出时，即可停止蒸馏纯 2-硝基 -1,3- 苯二酚的 mp 为 8587 6、结束桔红色片状结晶，产回收观察外观，称量。量约 0.5g六、实验结果2-硝基 -1,3-苯二酚，桔红色片状结晶，纯2-硝基 -1,3- 苯二酚的 mp 为8587 ，产量约 0.5g七、注意事项本实验一定注意先磺化 ,后硝化。否则会剧烈反应 ,甚至产生事故。间苯二酚需在研钵中研成粉状，否则磺化不完全。间苯二酚有腐蚀性，注 意勿使接触皮肤。硝化反应比较快 ,因此硝化前 ,磺化混合物要先在冰水浴中冷却 ,混酸也要冷 却,最好在 10以下；硝化时 ,也要在冷却下 ,边搅拌 ,边慢慢滴加混酸 ,否则,反 应

7、物易被氧化而变成灰色或黑色。稀释水不可过量，否则将导致长时间的水蒸气蒸馏而得不到产品。如发现 上述情况， 可将水蒸气装置改为蒸馏装置， 先蒸去一部分水， 当冷凝管出现红色 油状物时，再改为水蒸气蒸馏。水蒸汽蒸馏时 ,冷凝水要控制的很小 ,一滴一滴的 滴 ,否则产物凝结于冷凝管壁的上端 ,会造成堵塞。加入尿素的目的是使多余的硝酸和尿其反应而生成CO(NH2) HNO3，从而减少 NO2 气体的污染。晶体用 10ml 50%的乙醇水溶液（ 5ml 水+5ml 乙醇）洗涤 ,不要太多 ,否则损 失产品。八、问题和讨论本试验能否采用直接硝化法一步合成？为什么？ 答：不能采用直接硝化法一步合成。 因为苯环收二羟基的影响， 使得间苯二 酚和浓硝酸在冷浓硫酸中制得 2,4,6-三硝基间苯二酚，或者苯环上的酚羟基会被 氧化形成醌。硝化反应为什么要控制在（ 305） 进行？温度偏高或偏低有什么不 好？答：硝化温度高会引起副反应、 会引发剧烈反应燃烧爆炸、 多硝化等因此温 度不能过高进行水蒸气蒸馏前为什么先要用冰水稀释？ 答：由于反