乙酰苯胺的制备

第一章 实验目的

(1)掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作;

(2)掌握易氧化基团的保护方法;

(3)进一步练习有机物提纯的方法----重结晶;

(4)掌握分馏柱的作用机理和用途。

第二章 实验原理

反应原理 NH2+CH3COOH

3+H2O

反应物配比:苯胺:冰醋酸=1:2.4(冰醋酸过量)

制备乙酰苯胺常用的方法可用芳胺与酰氯、酸酐或用冰醋酸等试剂进行酰化反应。三种试剂的反应活性顺序为:CH3COX>(CH3CO)2O>CH3COOH,采用酰氯或酸酐作为酰化剂,反应进行较快,但原料价格较贵,采用冰醋酸作为酰化剂,反应较慢,但价格便宜,操作方便,适用于规模较大的制备。

苯胺与冰醋酸的反应是可逆反应,为防止乙酰苯胺的水解,提高产率,采用了将其中一个生成物——水在反应过程中不断移出体系及反应物醋酸过量的方法破坏平衡,使平衡向右移动。因此,要求实验装置既能反应又能进行蒸馏。由于水与反应物冰醋酸的沸点相差不大,必须在反应瓶上装一个刺形分馏柱,使水和醋酸的混合气体在分馏柱内进行多次汽化和冷凝,使这两种气体得到分离,从而减少醋酸蒸出,保证水的顺利蒸出。

为了反应的顺利进行,一定要严格控制分馏柱的温度在100至110℃之间。因为温度过低,水除不掉,反应不能很好进行;温度过高大量醋酸被蒸出。

乙酰苯胺在不同温度下,在水中的溶解度g/100ml水

苯胺,乙酰苯胺都有毒,操作时应避免与皮肤接触或吸入其蒸汽。

第三章 仪器与试剂

仪器:半微量实验——圆底烧瓶(10mL),刺形分馏柱,温度计(150℃),接引管,抽滤装置

等。

试剂:苯胺(A.R.),冰醋酸(A.R.),锌粉,活性炭。

第四章 实验装置图

分馏装置

抽滤装置

第五章 实验步骤

半微量实验

在10mL圆底烧瓶中,加入2mL(2.04g,0.022moL)苯胺、3mL(3.14g,0.13moL)冰醋酸及微量(约0.03g)锌粉,装上分馏柱,其上端装一温度计,支管通过支管接引管与接收瓶相连。

低电压加热,使反应物保持微沸约15min,然后逐渐升高温度,当温度计度数达到100℃左右时,支管即有液体流出。维持温度在100℃至110℃之间反应约0.5h,反应生成的水和少量醋酸可完全蒸出。当温度计读数下降时,反应已经完成。

在不断搅拌下趁热将反应物倒入20mL水中加热沸腾,冷却后,抽滤析出的固体,滤饼压碎,用2至5mL水洗涤,将粗产品放入50mL水中加热沸腾,直至完全溶解。稍冷却后加入约0.2g活性炭,并煮沸1min,趁热过滤,冷却滤液,等结晶析出后,过滤,晾干后称量。

产量约0.6至1.2g。通过熔点测定判断其纯度。纯乙酰苯胺是无色片状晶体,熔点为113至114℃.

第六章 实验数据记录与处理 3+H2O

0.022moL 0.052moL n=0.022moL

m=n*M=0.022*135.16=2.97g

实验所得乙酰苯胺的质量m′=0.8g

产率=(0.8/2.97)*100%=26.9% NH2+CH3COOH

第七章 思考题

(1)乙酰苯胺还有什么制备方法?写出反应式。

答:

(2)反应时为什么要控制分馏柱上端的温度在100至110℃之间? 答:

参 考 文 献

[1] 胡应喜主编.基础化学实验.北京:石油工业出版社,2009.6

[2] 赖佳春、朱文.有机化学实验.北京:中国农业出版社,2009.10

第一章 实验目的

(1)掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作;

(2)掌握易氧化基团的保护方法;

(3)进一步练习有机物提纯的方法----重结晶;

(4)掌握分馏柱的作用机理和用途。

第二章 实验原理

反应原理 NH2+CH3COOH

3+H2O

反应物配比:苯胺:冰醋酸=1:2.4(冰醋酸过量)

制备乙酰苯胺常用的方法可用芳胺与酰氯、酸酐或用冰醋酸等试剂进行酰化反应。三种试剂的反应活性顺序为:CH3COX>(CH3CO)2O>CH3COOH,采用酰氯或酸酐作为酰化剂,反应进行较快,但原料价格较贵,采用冰醋酸作为酰化剂,反应较慢,但价格便宜,操作方便,适用于规模较大的制备。

苯胺与冰醋酸的反应是可逆反应,为防止乙酰苯胺的水解,提高产率,采用了将其中一个生成物——水在反应过程中不断移出体系及反应物醋酸过量的方法破坏平衡,使平衡向右移动。因此,要求实验装置既能反应又能进行蒸馏。由于水与反应物冰醋酸的沸点相差不大,必须在反应瓶上装一个刺形分馏柱,使水和醋酸的混合气体在分馏柱内进行多次汽化和冷凝,使这两种气体得到分离,从而减少醋酸蒸出,保证水的顺利蒸出。

为了反应的顺利进行,一定要严格控制分馏柱的温度在100至110℃之间。因为温度过低,水除不掉,反应不能很好进行;温度过高大量醋酸被蒸出。

乙酰苯胺在不同温度下,在水中的溶解度g/100ml水

苯胺,乙酰苯胺都有毒,操作时应避免与皮肤接触或吸入其蒸汽。

第三章 仪器与试剂

仪器:半微量实验——圆底烧瓶(10mL),刺形分馏柱,温度计(150℃),接引管,抽滤装置

等。

试剂:苯胺(A.R.),冰醋酸(A.R.),锌粉,活性炭。

第四章 实验装置图

分馏装置

抽滤装置

第五章 实验步骤

半微量实验

在10mL圆底烧瓶中,加入2mL(2.04g,0.022moL)苯胺、3mL(3.14g,0.13moL)冰醋酸及微量(约0.03g)锌粉,装上分馏柱,其上端装一温度计,支管通过支管接引管与接收瓶相连。

低电压加热,使反应物保持微沸约15min,然后逐渐升高温度,当温度计度数达到100℃左右时,支管即有液体流出。维持温度在100℃至110℃之间反应约0.5h,反应生成的水和少量醋酸可完全蒸出。当温度计读数下降时,反应已经完成。

在不断搅拌下趁热将反应物倒入20mL水中加热沸腾,冷却后,抽滤析出的固体,滤饼压碎,用2至5mL水洗涤,将粗产品放入50mL水中加热沸腾,直至完全溶解。稍冷却后加入约0.2g活性炭,并煮沸1min,趁热过滤,冷却滤液,等结晶析出后,过滤,晾干后称量。

产量约0.6至1.2g。通过熔点测定判断其纯度。纯乙酰苯胺是无色片状晶体,熔点为113至114℃.

第六章 实验数据记录与处理 3+H2O

0.022moL 0.052moL n=0.022moL

m=n*M=0.022*135.16=2.97g

实验所得乙酰苯胺的质量m′=0.8g

产率=(0.8/2.97)*100%=26.9% NH2+CH3COOH

第七章 思考题

(1)乙酰苯胺还有什么制备方法?写出反应式。

答:

(2)反应时为什么要控制分馏柱上端的温度在100至110℃之间? 答:

参 考 文 献

[1] 胡应喜主编.基础化学实验.北京:石油工业出版社,2009.6

[2] 赖佳春、朱文.有机化学实验.北京:中国农业出版社,2009.10


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