乙酰苯胺的制备 一、实验目的 1、学习和掌握乙酰苯胺的合成原理和实验操作。 2、进一步夯实分馏、重结晶等基础操作。 二、实验原理 胺的酰化反应在有机合成中起着重要的作用。 作为一种保护措施,伯胺和仲胺在合成过程中通常会转化为它们的乙酰基衍生物,以降低胺对氧化降解的敏感性以免被试剂破坏,而氨酰化则降低氨基在亲电取代反应中的活化能力,特别是在卤化中,使它从一个强大的第三类定位基团转变为一个有用的单向取代基团。 β-酰基的空间位阻倾向于选择性地产生对位取代。 乙酰苯胺可由苯胺(CHNH)与乙酰化试剂如冰醋酸、(CHCO)O等反应制得。苯胺反应最快,(CHCO)O次之,冰醋酸最慢。 但冰醋酸价格便宜,操作简单,是常用的乙酰化试剂。 反应方程式为: O++ 该反应为可逆反应。 实验中使用过量的冰HAc,随时蒸馏生成的水,使苯胺反应完全,提高反应收率。 为防止苯胺氧化加热回流时为什么冷凝管外有雾状,应加入少量锌粉。 3、仪器和药品1(仪器:圆底烧瓶(50mL)分馏柱冷凝管温度计(150℃)吸滤瓶布氏漏斗量筒液管2(药品:CHNH冰HAc锌粉活性炭652附件:主物理主要试剂和产物的常数 溶解度 比重 熔点 沸点 折光化合物 分子量(d)(?)(?)率(,) 水 乙醇 醚 20 苯胺 93.13 1.0217 -5.89 184.4 1.5863 3.4?? 12025 乙酰苯胺 135.17 1.0261 114.3 304 2.22 0.56 依依乙酸 60.05 1.0492 16.75 118.1 1.3720 ? ? 1 4、操作步骤1(配制于50 mL锥形瓶中,加入10 mL(10.2 g,0.11 mol)新蒸馏的苯胺,15 mL(15.7 g,0.26 mol )冰醋酸和少许锌粉(约0.1g)(防止苯胺氧化)。
安装维斯分馏塔(用空气冷凝器代替),塔顶接蒸馏头,上端放温度计(150°),支管接尾管,量筒用于接收蒸馏水。 加热回流,保持塔顶温度在105℃左右,保持1小时左右,待温度下降或瓶内出现白雾时,反应基本完成,停止加热。 在不断搅拌下,将反应物趁热细流缓慢倒入装有250mL冷水的烧杯中,剧烈搅拌,降温。 当粗乙酰苯胺完全沉淀时,减压过滤并用5.10mL冷水洗涤。 除去酸,沥干即得粗乙酰苯胺。 2(纯化) 将粗制乙酰苯胺转移至盛有300mL热水的烧杯中,加热至沸腾,溶解。 如果还有未溶解的油滴,再加入热水,直到油滴完全溶解。 稍冷后,加入活性炭约1g,加热煮沸几分钟,用热水漏斗趁热过滤,滤液自然冷却至室温,析出白色结晶的乙酰苯胺。 抽滤,将产品放入干净的表面皿中,在100℃以下的温度下在烘箱中烘干,得到干燥的优质乙酰苯胺,重约10克。 五、使用说明及注意事项 1、添加材料:苯胺有毒,可经皮肤吸收。 使用时要小心。 无色或淡黄色透明油状液体,随水蒸气挥发,长期贮存会生成深褐色氧化物质,故应使用经蒸馏提纯的苯胺。 加入少量锌粉的目的是防止苯胺在反应过程中被氧化。 2、温度控制:温度控制在105°是为了尽可能除去反应中产生的水,并防止原料冰醋酸被蒸出。
当温度明显下降时,反应结束。 2 3.冷却:反应结束后,趁热将反应物倒入冰水中。 如果让反应混合物冷却下来,固体会分离出来并粘在瓶壁上,这很难处理。 多余的乙酸溶于水除去,若有未乙酰化的苯胺,则部分变成乙酸溶于水。 4、重结晶:如果在加热溶解过程中出现油滴,需要加入适量的水。 5、脱色:若溶液有颜色加热回流时为什么冷凝管外有雾状,加少量活性炭脱色,待溶液稍冷后加入,否则会突然暴沸,使溶液从容器中冲出,然后取出在滤液冷却的同时通过吸滤除去活性炭。 . 七。 思考题 1. 为什么在合成乙酰苯胺的步骤中反应温度控制在105℃? 答:这个反应是可逆反应。 “105?” 主要由原料沸点(bp118?)和产水(bp100?)3决定。 控制在105? 这样可以保证原料反应充分,不被蒸发,生成的3-水立即脱去,促进反应向产物方向发展,有利于提高收率。 2、在合成乙酰苯胺的步骤中,为什么用的是刺型分馏塔,而不是普通的精馏塔? 答:刺形分馏塔接触面积比普通精馏塔大,分离效果更好。 3、以苯胺为原料进行苯环上的某些取代时,为什么往往先进行酰化? 答:防止苯胺氧化,减少副产物的生成。 3个
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