1、实验目的
① 学习苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。 ② 掌握回流及重结晶操作。 2、实验原理
芳香族伯胺的芳香环和氨基都容易起反应,在机合成中为了保护氨基,往往先把氨基酰化变成酰胺,然后进行其他反应,最后水解除去酰基。
乙酰苯胺是有机合成的一个重要不得中间体,由它可合成许多重要有机化合物,它也是合成磺胺类药物的重要原料,其本身就是一个强退热药,俗称“退热冰”,但因有毒性及副作用大,故已用其他较好的解热剂(如非那西汀)代替。
合成乙酰苯胺主要是利用苯胺的乙酰化反应:
ONH2HNCCH3(CH3CO)2O+
纯乙酰苯胺为白色片状结晶,m.p为114℃,难溶于冷水,稍溶于热水,可用热水作为重结晶的溶剂,本实验用过量乙酸酐乙酰化剂。 3、实验用品
100mL圆底烧瓶1只,球形冷凝管1支,150℃温度计1支,250mL烧杯1只。5mL、10mL、100mL量筒各1只,剪刀1把,布氏漏斗1只,吸滤瓶1只,石棉网,真空泵1台,水浴锅1口,电炉,滤纸。
苯胺(C.P),乙酸酐(C.P),锌粉,活性炭。 4、实验步骤
4.1 乙酰苯胺的制备
在100mL圆底烧瓶中加入3mL(3.1g,0.033mol)新蒸馏过的苯胺和5mL(5.3g,0.05mol)酸酐用少许锌粉(约0.1g)。装上球形冷凝管,加热回流30min。在搅拌下趁热将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤 ,并用5~10mL冰水洗涤,以除去留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。 4.2 乙酰苯胺的提纯
将上面所得的粗乙酰苯胺用1:20的水(约100ml)加热煮沸,待油状物完
全溶解后(如不能完全溶解,可补加适量水,再煮沸使油状物完工全溶解),停止加热,稍冷后加入活性炭(约1g),用玻璃棒搅拌并煮沸5 min进行脱色,趁热用预先加热好的布氏漏斗进行减压过滤。
将滤液冷却,有晶体析出。待结晶完全析出后,减压抽滤。结晶用少量冷水洗涤两次,尽量除去水分,将产物置于表面皿上晾干或在60以下烘干。称量,计算产率。
纯乙酰苯胺的为114℃。 注释
[1] 乙酰苯胺于不同温度时在1L水中的溶液解量为:25℃0.0458mol;50℃,0.0683mol;80℃,0.2846mol;100℃,0.4588mol.
[2]锌粉的作用是防止苯胺在反应过程中氧化。但必须注意,不能加多量的锌粉,否则在后处理中出现难溶的氢氧化锌。
[3]反应物冷却后,固体产物立即析出,粘在瓶上不易处理,故应趁热在搅拌下倒入冷水中,以除去过量醋酸酐及未作用的苯胺(苯胺醋酸盐溶于水)。
[4]此油珠不是杂质,而是已熔化乙酰苯胺,因为乙苯胺超过83℃时,在水中可以熔化;它的比重大于水,故沉于烧瓶底。
[5]一定要待溶液液稍冷后,才能加入活性炭粉末。在溶液沸腾加入活性炭会引起爆沸,致辞使用权溶液冲出容器。 5.预习思考题
① 常用的乙酰化试剂有哪些?哪一种较经济?哪一种反应最快?
② 应用苯胺为原料进得苯环上的某些取代反应进,为什么常要先进行乙酰?
③ 提纯固体有机物一般使用哪些方法?如何用简便的方法鉴定固体有机物的纯度?
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