对硝基苯胺的制备

对硝基苯胺的制备段东斑(武汉大学化学与分子科学学院湖北武汉430072)目录一、实验目的-------------------------------------------------------3二、实验原理-------------------------------------------------------32.1合成-----------------------------------------------------------32.2产品的分离与纯化-------------------------------------------4三、主要试剂及产物的物理常数--------------------------------5四、主要试剂规格、用量-----------------------------------------6五、实验装置图-----------------------------------------------------6六、实验步骤与现象-----------------------------------------------66.1苯胺的乙酰化--------------------------------------------------76.2乙酰苯胺的硝化---------------------------------------------76.3硝基乙酰苯胺的水解-----------------------------------------76.4柱层析与薄层层析------------------------------------------86.5蒸馏-----------------------------------------------------------8七、产品的表征与纯度分析-------------------------------------97.1熔点的测定--------------------------------------------------97.2薄层色谱（TLC）---------------------------------------------107.3核磁共振氢谱1HNMR -------------------------------------10八、产率计算及分析---------------------------------------------11九、讨论------------------------------------------------------------12十、其他合成方法------------------------------------------------13十一、参考文献---------------------------------------------------14一、实验目的1.以苯胺为初始原料，通过连续合成得到对硝基苯胺。

苯胺如何合成对硝基苯胺方程
苯胺是一种常见的有机化合物，可以通过多种不同的方法来合成。

其中，最常见的方法之一是对硝基苯胺进行还原。

对硝基苯胺是一种含有一个硝基（NO2）和一个氨基（NH2）基团的有机化合物。

它的化学式为C6H6N2O2。

以下是苯胺如何合成对硝基苯胺的方程式：
1. 通过硝化苯胺制备对硝基苯胺
苯胺可以通过硝化反应制备对硝基苯胺。

硝化苯胺的过程涉及将苯胺溶于浓硝酸中，并在低温下将硝酸浴直接用于亚硝酸盐（例如，亚硝酸钠）。

C6H5NH2 + HNO3 → C6H4(NO2)NH2 + H2O
2. 通过还原对硝基苯胺制备苯胺
对硝基苯胺可以通过还原反应制备苯胺。

该反应需要一种强还原剂，例如铁粉或锡粉，以还原硝基基团为氨基基团。

C6H4(NO2)NH2 + 3Fe → C6H5NH2 + 3FeO
3. 通过偶联反应制备对硝基苯胺
对硝基苯胺还可以通过偶联反应制备。

此反应在苯胺和硝基化合物
（例如硝基苯或硝基甲烷）之间引入两种不同的基团（氨基和硝基）。

C6H5NH2 + CH3NO2 → C6H4(NO2)NH2 + CH3NH2
以上是苯胺如何合成对硝基苯胺的三个反应方程式。

这些反应提供了
生产这种有机化合物的不同方法，可以根据实验需要进行选择。

对硝基苯胺的制备化学一班常拯波2013090201031前言对硝基苯胺，黄色针状结晶，高毒，易升华。

微溶于冷水，溶于沸水、乙醇、乙醚、苯和酸溶液。

广泛应用于染料工业的人工合成化学物，是多种印染及医药化工品的中间体，也可用于分析试剂。

操作时需穿戴防护措施，避免释放至环境。

工业生产对硝基苯胺。

可采用乙酰苯胺硝化、水解的方法，也可用对硝基氯苯氨解的方法。

1. 以乙酰苯胺为原料，经硝化、水解而制得。

原料消耗定额：乙酰苯胺1210kg/t、硝酸（90%）580kg/t、硫酸3620kg/t、液碱（30%）660kg/t。

2. 以对硝基氯苯为原料，可采用高压釜间歇法生产，也可采用管道反应器连续化生产，收率都在94%左右。

原料消耗定额：对硝基氯苯（97%）1170kg/t、氨水（28%）700kg/t高毒。

可引起比苯胺更强的血液中毒。

如果同时存在有机溶剂或在饮酒后，这种作用更为强烈。

急性中毒表现为开始头痛、颜面潮红、呼吸急促，有时伴有恶心、呕吐，之后肌肉无力、发绀、脉搏频弱及呼吸急促。

皮肤接触后会引起湿疹及皮炎。

大鼠经口LD50为1410mg/kg2实验目的1掌握由苯胺设计合成对硝基苯胺的原理2、掌握邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离方法3、学会对有毒药品的操作和处理3反应中各步化合物的物理性质化合物名称分子量性状熔点℃沸点℃溶解度水乙醇乙醚苯胺93.12 无色油状液体-6.3 184 微溶溶溶乙酸酐 102.09 无色透明液体-73.1 138.6 微溶溶溶乙酰苯胺135.16 斜方晶体133.4 305 微溶于冷水，溶于热水溶溶对硝基乙酰苯胺180.16 无色晶体100 215.6 微溶于冷水，易溶于沸水溶溶邻硝基乙酰苯胺180.16 淡黄色片状94 100 微溶于冷水，易溶于沸水溶溶对硝基苯胺138.12 淡黄色针状148.5 331.7 微溶于冷水，易溶于沸水溶溶邻硝基苯胺138.12 橙黄色针状69.7 284.5 微溶于冷水，易溶于沸水溶溶4实验原理先以苯胺为原料，经乙酰化合成乙酰苯胺，再经过硝化，水解得到邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物，再通过蒸馏，柱层析，或水蒸气蒸馏分离即可得到对硝基苯胺1乙酰苯胺的制备乙酸和苯胺的反应是可逆的，且反应速率较慢，可采用乙酸过量的方法和利用分馏柱将反应中生成的水蒸除，使平衡向水生成的方向移动而提高乙酰苯胺的产率2、硝化反应乙酰苯胺与混酸反应，硝化的位置与温度有关。

实验八对硝基苯胺的制备一、实验目的1．掌握芳香胺的硝化反应。

2．学会对硝基苯胺的合成反应及其结构鉴定。

二、实验原理硝化反应硝基苯胺的合成是通过硝化反应实现的。

该反应是将芳香胺作为原料，在浓硝酸和浓硫酸条件下进行的电极反应。

硝化反应的基本方程式是：C6H5NH2 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O在实验中，将芳香胺放入带水的瓶子中，在冰水中保持低温，随后将硝酸和硫酸缓慢滴入。

反应产生的黄色固体可通过冷却结晶获得。

三、实验步骤1．称取1g的苯胺，将其放入带水的瓶子中。

2．将150mL的冰水加入瓶子中，将瓶子放入水冰混合物中使其保持低温。

3．在低温下向瓶子中缓慢滴加6 mL的硝酸，然后加入4 mL的硫酸。

4．摇晃瓶子使其混合，在温度保持低的情况下反应2小时左右。

5．将反应混合物转移到棉滤器中，将滤液置于冰水中，再用乙醇洗涤，最后用真空抽滤干净并晾干。

6．将产物的分离纯化，其淡黄色晶体可以通过结晶离心机离心获得。

四、实验注意事项1．反应温度要保持在低温。

2．操作时应戴手套和护目镜，防止反应物溅出伤害身体。

3．实验产生的废弃物要适当处理，不能直接倒入下水道。

4．操作时要仔细，注意观察反应。

5．反应容器要洗净并晾干，以免下个实验受到污染。

五、实验结果实验操作后，得到硝基苯胺样品。

六、实验思考题1．伯胺和仲胺是否是易于硝化的化合物？答案: 伯胺和仲胺因为不具有活泼性氢原子，所以难以进行硝化反应。

2．硝化反应中的硝酸起到了什么作用？答: 硝酸在硝化反应中扮演着强氧化剂的角色，它可以将芳香胺中的活泼氢原子质子化，并与亲电性氧形成氧化物，从而实现硝基化反应的过程。

3．在实验中，为什么要控制反应温度？答: 控制反应温度是为了保证反应可以在较低的温度下进行，是因为显热比较大，过热会引起肯定的危害，因此需要控制反应温度。

4．如何提高反应收率？答: 要提高反应产量，应添加适量的硫酸，并用较多的反应物。

当反应条件合理时，反应收率也会相对较高。

实验三对硝基苯胺的合成一、对硝基乙酰苯胺的合成【反应式】NHCOCH3324NHCOCH32【主要试剂】乙酰苯胺 3.0 g, 浓硝酸2 mL, 浓硫酸, 无水碳酸钠【实验步骤】在一个盛有8 mL浓硫酸的100 mL烧杯中，室温搅拌下分批加入3 g干燥的乙酰苯胺，充分搅拌使之完全溶解。

把烧杯置于冰水浴中，使乙酰苯胺的硫酸溶液冷却至0℃。

然后在充分搅拌下用滴管慢慢地滴加2 mL浓硝酸，使硝化温度不超过5 ℃。

加完硝酸后，原温度下再继续搅拌30 min. 然后在搅拌下，把反应混合液以细流慢慢倒入盛有12 mL水和12 g 碎冰的250 mL烧杯中,粗对硝基乙酰苯胺就立刻成固体析出.放置约10 min，冷却后，减压抽滤，尽量挤压掉粗产品中的酸液，用30 mL冰水分两次洗涤，以便除去酸。

将粗产物倒入一个盛25 mL水的250 mL烧杯中，在不断搅拌下，分几次加入碳酸钠粉末，直到混合物呈碱性（pH约为10），再加入约25水。

将反应混合物加热至沸腾。

这时，对硝基乙酰苯胺不水解，而邻硝基乙酰胺则水解为邻硝基苯胺。

混合物稍冷却后（不低于50 ℃），迅速进行减压过滤，尽量挤压掉溶于碱性溶液的邻硝基苯胺，再用热水（60-70 ℃）洗涤滤饼，尽量抽干。

取出对硝基乙酰苯胺，继续下面实验。

二、对硝基苯胺的合成【反应式】H SO NHCOCH32Na2SO4 NH3SO4H-2NaOHNH22+【主要试剂】50%硫酸，40%氢氧化钠。

【实验步骤】将上面所得的对硝基乙酰苯胺粗品转入100 mL的圆底烧瓶中，加入15 mL 50%硫酸和两粒沸石，装上回流冷凝管，在石棉网上加热回流25 min。

反应混合物变透明的溶液。

冷却后，倒入100 mL的冰水中。

若有沉淀析出（可能为较难溶于稀硫酸的邻硝基苯胺）减压过滤除去。

滤液为对硝基苯胺的硫酸盐溶液。

待溶液彻底冷却后，加入40%氢氧化钠溶液，使对硝基苯胺沉淀下来（pH 约为8）。

冷却至室温后，减压抽滤，滤饼用冷水洗涤，除去碱液后，取出晾干。

由苯胺设计合成对硝基苯胺（实验报告）第一部分：由苯胺合成乙酰苯胺一、实验目的：①掌握苯胺以酰化反应的原理和实验操作②掌握重结晶的方法和操作③熟悉固体样品熔点的测定方法二、实验原理：NH2+CH3OOOCH3OHOCH3NH COCH3+OHOCH3苯胺可以与乙酰氯、乙酸酐和冰醋酸作用，生成乙酰苯胺。

苯胺和乙酸酐反应是实验室常用的方法，且得到的产物纯度高，产率高，用乙酸做乙酰化试剂反应比较平缓，虽然反应周期长，但乙酸的价格相对较便宜，且比较容易获得。

三、主要药品及其用量苯胺（，5.0mol），冰醋酸（CH3COOH,10ml），乙酸酐(（CH3CO）2O，6ml)，冰水四、实验装置图六、产品与产率理论产量为：7.41克产率为：（5.89/7.41）×100%=79.79%由苯胺制备乙酰苯胺的反应，其转化率本不可能达到百分之百，因为该反应为可逆反应。

同时，在反应过程中，由于温度的控制差异，反应过程中可能存在某些副反应，也会降低乙酰苯胺的产率。

实验最后，对乙酰苯胺粗产品进行重结晶的过程，也会损失部分的乙酰苯胺。

七、思考题1.实验过程中为什么要温和回流15分钟？答：因为溶解时温度不宜超过25摄氏度，防止生成的乙酰苯胺水解，同时，在此温度下完全溶解需要15分钟。

2.为什么实验过程中需要再加5毫升并且煮沸？答：目的是使乙酸酐水解获得乙酸，提供足量的酰化试剂，提高苯胺的转化率，使反应更加充分。

3.为什么要将反应液倒入30毫升冰水中？答：根据乙酰苯胺在不同温度时水中溶解度的差异，将反应获得的产品乙酰苯胺从反应体系中分离出来。

第二部分：由乙酰苯胺合成对硝基苯胺一、实验目的：①了解芳香族硝基化合物的制备方法，尤其是由芳胺制备芳香族硝基化合物的方法②掌握邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离方法二、实验原理硝化反应H N OCH 3324H NNO 2CO CH 3+H NCO CH 3NO 2水解反应H NNO 2O CH 3+H NO CH 3NO 21.H SO ，H O2.NaOH,H 2ONH 2NO 2NH 2O 2N+三、主要药品及其用量 乙酰苯胺（2.4克），冰醋酸（4毫升），浓硫酸（5毫升），混酸（2.0毫升浓硫酸，1.5毫升浓硝酸），40%的硫酸（10毫升），20%的氢氧化钠溶液 四、实验装置图硝化反应实验装置水解反应装置六、产品与产率理论产量：2.45克产率为：（1.01/2.45）×100%=41.22%乙酰苯胺经硝化、水解制得对硝基苯胺和邻硝基苯胺，这两步都不是完全反应，此为产率达不到100%的主要原因。

对硝基苯胺的制备（一）一、实验目的了解芳香族硝基化合物的制备方法，尤其是由芳胺制备芳香族硝基化合物的方法。

二、实验原理主反应：+CH 3COOH O 2N NH 2H 2SO 4H 2SO 4H 2O +O 2NNHCOCH 3H 2O ++O 2N NHCOCH 3HONO 2NHCOCH 3副反应： +CH 3COOH NHCOCH 3NO 2H 2SO 4H 2SO 4H 2O +NHCOCH 3H 2O++NH 2HONO 2NHCOCH 3 三、实验药品乙酰苯胺5g （0.037mol ），硝酸（d =1.40）2.2mL （0.032mol ），浓硫酸，冰醋酸，乙醇，碳酸钠，20%氢氧化钠溶液。

四、实验仪器锥形瓶，烧杯，滴管，抽滤装置。

五、实验步骤1．对硝基乙酰苯胺的制备在100ml 锥形瓶内，放入5g 乙酰苯胺和5mL 冰醋酸[1]。

用冷水冷却，一边摇动锥形瓶，一边慢慢地加入10mL 浓硫酸。

乙酰苯胺逐渐溶解。

将所得溶液放在冰盐浴中冷却到0～2℃。

在冰盐浴中用2.2mL 浓硝酸和1.4mL 浓硫酸配置混酸。

一边摇动锥形瓶，一边用吸管慢慢地滴加此混酸，保持反应温度不超过5℃[2]。

从冰盐浴中取出锥形瓶，在室温下放置30min ，间歇摇荡之。

在搅拌下把反应混合物以细流慢慢地倒入20mL 水和20g 碎冰的混合物中，对硝基乙酰苯胺立刻成固体析出。

放置约10min ，减压过滤，尽量挤压掉粗产品中的酸液，用冰水洗涤三次，每次用10mL 。

称取粗产品0.2g （样品A ），放在空气中晾干。

其余部分[3]用95%乙醇进行重结晶[4]。

减压过滤从乙醇中析出的对硝基乙酰苯胺，用少许冷乙醇洗涤，尽量压挤去乙醇。

将得到的对硝基乙酰苯胺（样品B ）放在空气中晾干。

将所得乙醇母液在水浴上蒸发到其原体积的2/3。

如有不溶物，减压过滤。

保存母液（样品C）。

2．对硝基乙酰苯胺的酸性水解在50mL圆底烧瓶中放入4g对硝基乙酰苯胺和20mL 70%硫酸[5]，投入沸石，装上回流冷凝管（如图），加热回流10-20min[6]。