实验五乙酰苯胺的制备

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实验五 乙酰苯胺的制备(一)

一、实验目的

1.掌握苯胺乙酰化反应的原理和方法

2.掌握分馏的原理和操作

3.学习固体有机物的提纯方法——重结晶操作

二、实验原理

++NH2NHCOCH3CH3COHO

H2O

三、实验药品

苯胺5mL(5.lg,0.05mol),冰醋酸7.4mL(7.8g 0.13mol),锌粉,活性炭。

四、实验仪器

锥形瓶,分馏柱,蒸馏头,接引管,温度计。

五、实验步骤

在锥形瓶中放入5mL新蒸过的苯胺[1]、7.4mL冰醋酸和0.1g锌粉[2],小火加热至沸腾。保

持温度计读数在105℃左右。经过40~60min,反应生成的水

可以完全蒸出(含少量醋酸)。当温度计的读数发生上下波破动时(有时,反应器中出现白雾),反应即达终点,停止

加热。

在不断搅拌下将反应混合物趁热以细流慢慢倒入盛有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。用玻璃塞把固体压碎,再用5~10mL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

仍有未溶解的油珠[3],需补加热水,直到油珠完全溶解为止[4]。

稍冷后加入0.5g粉末活性炭[5],用玻璃棒搅动并煮沸1-2 min。趁热用保温漏斗过滤后用预先加热好的布氏漏斗减压

过滤[6]。冷却滤液,乙酰苯胺成无色片状晶体析出。减压过

滤,尽量挤压以除去晶体中的水分,再用少许冷水洗涤以除去残留的母液。产物放在表面皿

上晾干后测定其熔点。

纯乙酰苯胺是无色片状晶体,熔点114℃。 附注 [1] 久置的苯胺色深,会影响乙酰苯胺的质量,所以应用新蒸过的苯胺。

[2] 锌粉的作用是防止苯胺在反应过程中被氧化。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。新蒸过的苯胺也可以不加锌粉。 [3] 此油珠是熔融状态的含水的乙酰苯胺

(83℃时含水13%)如果溶液温度在83℃以下,溶液中未溶解的乙酰苯胺以固体存在。

[4] 乙酰苯胺于不同温度在100mL水中的溶解度为:25℃,0.563g;80℃,3.5 g;100℃,

5.2 g。本实验在重结晶时水的用量最好使溶液在80℃左右为饱和状态。

[5] 在沸腾的溶液中加入活性炭,会引起突然暴沸,致使溶液冲出容器。 [6] 事先将布氏漏斗及抽滤瓶应放在水浴中充分预热(不可直接在电热套上加热),否则乙

酰苯胺晶体将在布氏漏斗及抽滤瓶内析出,引起操作上的麻烦和造成损失。

思考题 1.本反应为什么要控制分馏柱顶端温度在105℃?

2.合成乙酰苯胺时,锌粉起什么作用?加多少合适? 3.合成乙酰苯胺时,为什么选用分馏装置?

4.重结晶过程中,几种不同的杂质分别在哪一步被除去?

5.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?

6.重结晶操作中,活性炭起什么作用?为什么不能在溶液沸腾时加入?

7.在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时,在杯下有一油珠出现,试解释原因。怎样处理才算合理?