邻硝基苯酚和对硝基苯酚的合成与分离

1、邻硝基苯酚和对硝基苯酚合成与分离1一、实验目的1、学习芳烃硝化反应的基本理论和硝 化方法2、加深对芳烃亲电取代反应的理解3、掌握水蒸气蒸馏技术.2二、实验原理 本实验利用苯酚硝化而得到邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物，芳香族硝基化合物一般是由芳香族化合物直接硝化制得的。根据被硝化物的活性，可以 利用稀硝酸、浓硝酸和浓硫酸的混合酸来进行硝化。3三、实验仪器、试剂1、仪器：100ml三口烧瓶 磁力搅拌器 回流冷凝管 温度计 布氏漏斗 水浴锅 30 mL圆底烧瓶 100 mL恒压滴液漏斗 球形冷凝器 100mL、50 mL三角瓶各一个 2、试剂：苯酚 4.7g(0.05 mol) 硝酸钠 7g(0.0

2、8 mol) 浓硫酸(d=1.83) 11g(6 ml,0.11 mol) 浓盐酸 3 ml 活性炭约 1.0g4四、实验步骤1、在100 ml三口烧瓶上,配置搅拌器,温度计和滴液漏斗(参见图).先加入20 ml水,然后,在搅拌下慢慢加入 6 ml浓硫酸.（注意:只可将浓硫酸沿容器壁往水中慢慢倾倒,切不可颠倒次序!）2、取下滴液漏斗,趁酸液尚在温热之时,自反应瓶侧口加入7g硝酸钠,使其溶入稀硫酸中.装上滴液漏斗,将反应瓶置入冰水浴中,使混合物冷却至20.用硝酸钠或硝酸钾和稀硫酸的混合物代替稀硝酸以减少苯酚被，并有利于增加对硝基苯酚的产量。 硝酸氧化的可能性3、称取 4.7 g苯酚1,与 lml

3、温水混合,并冷却至室温.（注意:苯酚有腐蚀性,若不慎触及皮肤,应立刻用肥皂和水冲洗,再用酒精棉擦洗.） 苯酚的熔点为41,室下呈固体态,量取时可用温水浴使其熔化.苯酚中加入少许水可降低熔点,使其在室温下即呈液态,有利于滴加和反应.54.在搅拌下,将苯酚水溶液自滴液漏斗滴入反应瓶中,用冰水浴将反应温度维持在20左右（注意:在非均相反应体系中,保持良好的搅拌能够显著地加速反应.）反应温度对苯酚的硝化影响很大.当温度过高,一元硝基酚有可能发生进一步硝化,或因发生氧化反应而降低一元硝基酚的产量;当温度偏低,又将减缓反应速度.5、加完苯酚后,在室温下继续搅拌lh,有黑色油状物生成,倾出酸层.然后向油状物

4、中加人20 ml水并振摇,先倾出洗液,再用水洗三次,以除净残存的酸（注意:硝基酚产物有毒,洗涤操作时要小心!）其中进行水硝基酚在残余混蒸气蒸馏时,会因长时间高温受热而发生进一步硝化或氧化.因此,一定要洗净粗产物中的残酸.6、对油状混合物作水蒸气蒸馏,直到冷凝管中无黄色油滴馏出为止.在水蒸气蒸馏过程中,黄色的邻-硝基苯酚晶体会附着在冷凝管内壁上,可以通过间或关闭冷却水龙头,使热蒸汽将其熔化而流出.67、将馏出液冷却过滤,收集浅黄色晶体,即得邻-硝基苯酚产物.凉干后称量,测熔点并计算产率.（注意:邻-硝基苯酚容易挥发,应保存在密闭的棕色瓶中. 邻-硝基苯酚mp45,有特殊的芳香气味.）8、向水蒸气

5、蒸馏后的残余物中加水至总体积为 50 ml,并加入 3 ml浓盐酸和 0.5 g活性炭,煮沸 15 min,用预热过的布氏漏斗过滤,滤液经冷却析出对-硝基苯酚.过滤干燥后称重,测熔点并计算产率.（对-硝基苯酚为淡黄或无色针状晶体,无气味,mpll2113.）9、如果实测熔点偏低,可以用乙醇-水混合溶剂对产物进行重结晶:加少量乙醇于盛有一硝基苯酚的圆底烧瓶中,配置回流冷凝管,加热回流,再补加乙醇直到产物全部溶解于沸腾的乙醇中.然后,逐滴加入热水(60左右),直到乙醇溶液中正好出现混浊为止.再加几滴乙醇,使混浊液刚好澄清.静置冷却至室温,过滤即得产物,凉干后测熔点.7四、操作重点及注意事项 1、用冰水浴控制反应温度在10-150C之间，若反应温度超过200C，硝基苯酚可继续硝化或被氧化，使产量降低。 2、用水蒸气蒸馏分离邻、对硝基苯酚时，邻硝基苯酚蒸完的标志为冷凝管中无黄色溜出液。 3、粗产物邻硝基苯酚用乙醇-水混合溶剂重结晶。用稍过量的乙醇加热使之溶解，得到的滤液放入通风橱中，让其挥发，然后缓慢滴入