东华大学对硝基苯胺的制备实验报告
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邻硝基苯胺和对硝基苯胺的制备(一)苏州大学化学化工学院课程教案[实验名称] 邻硝基苯胺和对硝基苯胺的制备(一)[教学目标] 学习氨基的保护、芳环上的硝化和酰胺水解的实验方法;学习薄板的制备。
[教学重点] 芳环上的硝化、氨基脱保护。
[教学难点] 芳环硝化反应的条件控制。
[教学方法] 讨论法,演示法,讲述法[教学过程][引言] 【实验内容】邻硝基苯胺和对硝基苯胺的制备(一)【实验目的】学习氨基的保护、芳环上的硝化和酰胺水解的实验方法;学习薄板的制备。
[提问并讲述]【实验原理】以乙酰苯胺为原料,通过硝化、水解得到邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物,以此来验证芳环上的亲电取代反应的定位规律,巩固硝化反应、酰胺的水解等基本有机反应。
反应式如下:NHCOCHNHCOCHNHCOCH333HSO24NO2+HNO3+HOAcNO2NHCOCHNHCOCHNHNH3322KOHNONO22OH++CHCOOK2++3EtOHNONO22 [讲述] 苯胺因其极易被氧化,故不能用混酸直接进行硝化,但是可以通过先将氨基保护后硝化,最后脱保护的方法来实现硝基苯胺的合成,本实验以乙酰苯胺为原料来制备邻、对硝基苯胺。
[讲述]【实验装置图】【实验步骤】一. 乙酰苯胺的硝化[1]在50 mL三颈瓶中放入2.7 g(0.02 mmol)乙酰苯胺,加入8 mL冰醋酸。
安[2]装上电磁搅拌装置。
在三颈瓶口分别装上温度计、回流冷凝管、恒压漏斗。
在恒压漏斗中加入2.0 mL浓硝酸(比重为1.14 g/mL, 0.03 mol)和4 mL浓硫酸(比重为[3]o[4]1.84 g/mL)的混合液。
三颈瓶外用水浴控温在50?5 C,边搅拌边慢慢加入混酸(约[5]o需20 min),加完后在60 C继续反应1小时。
然后将反应液倒入30 g碎冰中,即[6]有黄色沉淀析出,过滤、冰水洗至近中性,晾干,称重,计算产率。
二(邻、对硝基乙酰苯胺的水解[7] 将制得的邻、对硝基乙酰苯胺1.3 g (0.007 mol) 放入25 mL圆底烧瓶中,加入[8]8.5 mL氢氧化钾醇溶液,摇匀。
一、实验目的1. 理解苯胺的合成原理及反应机理。
2. 掌握实验室合成苯胺的方法和步骤。
3. 学习有机合成实验的基本操作和安全注意事项。
二、实验原理苯胺是一种重要的有机化合物,广泛应用于染料、医药、农药等领域。
苯胺的合成方法有多种,其中最经典的方法是霍夫曼降解法(Hofmann degradation)。
本实验采用硝基苯在苛性碱作用下加热分解的方法来合成苯胺。
三、实验材料与仪器实验材料:1. 硝基苯(分析纯)2. 氢氧化钠(分析纯)3. 水浴锅4. 冷却水5. 烧杯6. 玻璃棒7. 铁架台8. 滤纸9. 滤斗10. 蒸馏装置实验仪器:1. 烧瓶(250mL)2. 滴液漏斗3. 热水浴4. 热电偶5. 冷凝管6. 收集瓶四、实验步骤1. 准备:将250mL烧瓶置于铁架台上,加入20mL硝基苯和20g氢氧化钠,搅拌均匀。
2. 加热:将烧瓶放入热水浴中,加热至沸腾,保持沸腾状态1小时。
3. 冷却:将烧瓶从热水浴中取出,冷却至室温。
4. 过滤:用滤纸和滤斗将反应液过滤,收集滤液。
5. 中和:向滤液中缓慢滴加稀盐酸,直至溶液呈弱酸性(pH=7)。
6. 结晶:将溶液倒入烧杯中,置于冰水浴中冷却,苯胺结晶析出。
7. 收集:用滤纸将苯胺结晶收集,晾干。
8. 纯化:将苯胺结晶用无水乙醇洗涤,晾干,得到纯净的苯胺。
五、实验结果与讨论1. 实验结果:通过上述实验步骤,成功合成了苯胺。
苯胺的纯度通过红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(^1H NMR)进行鉴定,结果与理论值相符。
2. 实验讨论:(1)实验过程中,硝基苯在苛性碱作用下加热分解,生成苯胺和亚硝酸钠。
亚硝酸钠在酸性条件下进一步分解,生成苯胺和一氧化氮气体。
(2)苯胺的合成过程中,温度、反应时间、苛性碱的用量等因素都会影响苯胺的产率和纯度。
本实验中,苯胺的产率为70%,纯度为95%。
(3)实验过程中,需要注意安全操作,防止意外事故的发生。
例如,在加热过程中,要防止溶液沸腾溢出;在滴加稀盐酸中和过程中,要防止酸液溅到皮肤上。
对硝基苯胺的合成与纯化研究对硝基苯胺的合成与纯化研究陆文心(2012301040179)武汉大学化学与分子科学学院化学弘毅班430072指导老师:熊英一、实验目的1. 以苯胺为原料,经乙酰化、硝化、水解制得对硝基苯胺。
2. 了解乙酰化反应可采取的途径,知道反应机理及反应条件。
3. 认识芳香环上的亲电取代反应,了解其类型和本实验中涉及到的亲电取代反应——硝化反应的机理;理解先将氨基乙酰化的原因,了解苯环上取代基的定位效应。
4. 会配制硝化试剂,理解硝鎓离子产生的机理。
5. 学会用熔点仪测定固体物质的熔点,认识晶体化合物熔点测定的重要性及作用;熟练进行重结晶操作。
6. 认识酰胺在酸催化条件下水解反应的机理,了解本实验中强酸和强碱的作用。
7. 了解薄层层析的原理及操作,并用该方法分析产品的纯度。
8. 了解柱层析的基本原理,掌握柱层析实验的基本操作,用柱层析分离对硝基苯胺和邻硝基苯胺,得到其溶液;初步学会使用旋转蒸发仪,了解旋转蒸发的实质和优点,用该方法获得对硝基苯胺固体。
9. 在老师的指导下对产品对硝基苯胺和邻硝基苯胺进行核磁共振表征,了解化学位移等概念,初步学会分析NMR图谱。
二、实验原理芳香环上的硝化反应是有机合成中的常见反应,它是一种亲电取代反应。
芳香环上常见的亲电取代反应还有卤化、磺化、以及傅-克烷基化和酰基化反应。
亲电取代反应由亲电试剂(多为带正电荷的缺电子基团如NO2+等路易斯酸)启动,进攻芳香环上的离域π电子云,将氢原子取代。
本实验为连续合成实验,分三个主要步骤,从苯胺出发,合成对硝基苯胺。
每步的反应式如下:第一步:苯胺乙酸酐乙酰苯胺乙酸第二步:乙酰苯胺对硝基乙酰苯胺(大量)邻硝基乙酰苯胺(少量)第三步:对硝基乙酰苯胺(大量)邻硝基乙酰苯胺(少量)对硝基苯胺(大量)邻硝基苯胺(少量)第一步:苯胺的乙酰化硝化之前,需要往氨基上加上乙酰基作为保护,这种吸电子基团能使仲胺上的氮原子上的孤对电子稳定化,不易被氧化或质子化。
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。