对溴乙酰苯胺的制备

化学与环境学院 有机化学实验报告 实验名称实验名称 对溴乙酰苯胺的制备对溴乙酰苯胺的制备 实验目的 1 学习芳烃卤化反应理论 掌握芳烃溴化方法 2 熟悉溴的物理化学性质及其使用操作方法 3 巩固重结晶及熔点技术 实验原理 包括反应机理 素对苯环上的取代属于亲电取代反应 常用的催化剂有 铁 铝 磷及其卤化物等 苯环上有乙酰氨基 乙酰氨基 是邻对位取代基团 由于空间位阻大 主要产物是对溴乙 酰苯胺 主要试剂及物理性质 名称分子量熔点 沸点 外观 乙酰苯胺135 165114 3304白色有光泽片状结晶 对溴乙酰苯胺214 059167 169353 4浅黄色晶体 溴单质159 808 7 258 76深棕红色 乙酸60 0516 6117 9无色有刺激性气味液体 乙醇46 07 114 378 4无色有酒香气味液体 仪器装置 1 主要仪器 磁力搅拌器 水浴锅 250mL 三口烧瓶 恒压滴液漏斗 温度计 量杯 抽滤瓶 布氏漏斗 真空泵 冷凝管 2 实验装置 实验步骤及现象 实验步骤实验现象 1 将 250mL 三口烧瓶至于水浴 锅中 再置于磁力搅拌机上 再装 1 将溴 冰醋酸溶 液加至乙酰苯胺的醇 反应装置 抽滤装置 上温度计 恒压滴液漏斗 并在恒 压低液漏斗上连接气体吸收装置 以吸收反应中的溴化氢 安装搅拌 滴加回流装置 在 100mL 锥形瓶中 将 3 5g 乙酰苯胺溶于 15 0mL 乙醇 中 再将 1 31g 溴溶解于 3mL 冰乙 酸中 一边搅拌一边慢慢地将溴 冰醋酸溶液加至乙酰苯胺的醇溶液 中 滴加速度以棕红色的溴色较快 退去为宜 溶液中 棕红色的溴 快速扩散 溶液由橙 黄色变为黄色 再变 为浅黄色 2 滴加完毕 在 45 浴温下 继续搅拌反应 1h 再将浴温提高至 60 在搅拌一段时间 直到反应 混合物液面不再有红棕色蒸汽溢出 在搅拌下将反应物慢慢变加至 100mL 水中 此时既有固体析出 若有黄色 可加入饱和的亚硫酸氢 钠水溶液洗涤 使溶液黄色恰好退 去 2 加热 溶液颜 色为浅黄色 无红棕 色蒸汽溢出 3 将反应物加入 水中 有白色固体析 出 溶液呈无色 3 减压过滤收集产物 并用冷 水充分洗涤 干燥 称量 4 减压过滤 得 白色粉末状晶体 称 得 4 52g 实验结果 理论产量 m 对溴乙酰苯胺 n 对溴乙酰苯胺 M 对溴乙酰 苯胺 n 乙酰苯胺 M 对溴乙酰苯胺 m 乙酰苯胺 M 乙酰 苯胺 M 对溴乙酰苯胺 3 5 135 214g 5 55g 实际产量 4 52g 产率 4 52 5 55 100 81 4 实验讨论 1 为什么对溴乙酰苯胺只有 81 4 是什么原因使得其产 物损失 答 在转移过程中有少量产品粘在容器内壁上未转移完 全 反应温度没有控制好 温度有时偏高 使得产物对溴乙 酰苯胺容易被氧化 使产率降低 控制溴的滴加速度是影响产率重要原因 乙酰苯胺的醇 溶液与溴 冰醋酸在搅拌下反应 生成邻对位的一溴代物和 溴化氢气体 由于邻位位阻大 因此产物以对溴乙酰苯胺 为主 在将溴滴加到乙酰苯胺里面时 滴加速度不能过快 否则反应太过剧烈 会导致一部分溴来不及参与反应就与 溴化氢一起逸出 用时也可能会产生二溴代产物 反应温度和时间控制的影响 乙酰苯胺是活性居中的芳 香族化合物 为了加快反应的进行 本实验将反应温度提 高到 45 搅拌 1h 后又升到 60 使反应进行完全 温度 过低反应缓慢 时间消耗长 温度过高容易生成二溴代物 产生更多的副产物 2 溴具有强腐蚀性和刺激性 必须在通风橱中量取 操作 时应戴上乳胶手套 3 滴溴时滴速不宜过快 否则反应太剧烈 会导致一部分 溴来不及参与就与溴花氢一起逸出 用时也可能会产生二 溴代产物 思考题 1 乙酰苯胺的一溴代物为什么以对位异构体为主 答 乙酰氨基能让苯环上邻对位的氢变得活泼 而邻位因 空间阻碍的关系不易反应 所以就对位为主 2 在溴化反应中 反应温度的高低对反应结果有何影响 答 温度过低反应缓慢 时间消耗长 温度过高容易生成 二溴代物 产生更多的副产物 且该反应是采用溴的亲电 取代反应 使得乙酰苯胺的对位连有溴原子 经资料得到 支链越多 结构越不紧凑熔点越低 反应过程中 温度不 能过高 否则会使的溴和乙酸被蒸发出来 使得产率降低 3 在反应混合物的后处理过程中 加入亚硫酸氢钠的目的 是什么 答 亚硫酸氢钠可以除去未反应的溴单质 H2O Br2 SO SO 2Br 2H 所以可以是溶液黄色褪去 2 3 2 4 4 产物可能存在哪些杂质 如何除去 答 产物中可能残留有溴