2-硝基-1,3苯二酚的合成.doc

2-硝基-1,3-苯二酚的制备一、实验目的1、 复习、巩固芳环定位规律和活性位置保护的应用。2、 掌握磺化、硝化的原理和实验方法。2、在了解水蒸汽蒸馏原理的基础上，掌握水蒸汽蒸馏装置的安装与操作。3、练习、掌握减压过滤技术。二、实验原理酚羟基是较强的邻对位定位基，也是较强的致活基团。如果让间苯二酚直接硝化，由于反应太剧烈，不易控制；另外，由于空间效应，硝基会优先进入4、6位，很难进入2位。本实验利用磺酸基的强吸电子性和磺化反应的可逆性，先磺化，在4、6位引入磺酸基，即降低了芳环的活性，又占据了活性位置。再硝化时，受定位规律的支配，硝基只有进行2位，最后进行水蒸气蒸馏，即把磺酸基水解掉，又同时把产物随水一起蒸出来。本反应是磺酸基起到了占位、定位和钝化的作用。水蒸气蒸馏是分离和纯化有机物的常用方法之一，尤其使用于反应产物是粘稠状或树脂状体系，用一般的蒸馏、萃取、结晶等方法不易纯化的情况。根据道尔顿分压定律，当一个混合物中各组合的蒸气分压之和等于外界大气压时，混合物就开始沸腾。如果只有水和产物两个组分，则：P0Pa + Pb而混合物中两个组分的蒸气分压之比又等于馏出液中两种物质的摩尔数之比。由此推导得出：可见，两种物质在馏出液中的相对质量与它们的蒸气分压和摩尔质量成正比。即蒸气分压越高，被蒸出的量就越多。当蒸气分压小到一定地步，被蒸出的量就很少了。因此，要进行水蒸气蒸馏的物质，必须满足三个条件：（1）被蒸馏的产物在100度时，必须有足够的蒸气压，通常1.33kPa。（2）与水长时间共煮而不分解或发生反应。（3）不溶或几乎不溶于水，便于最后的分离。三、药品及物理常数药品名称分子量(mol wt)熔点()沸点()比重(d420)水溶解度(g/100ml)间苯二酚110.11109-1102811.2851112-硝基-1,3-苯二酚15584-8578.40.7893易溶于水尿素60.061351.330微溶于水浓硫酸（98%）98.0710.493381.834易溶于水浓硝酸63.0142861.5027易溶于水四、实验装置图（P80 图3.6） 水蒸气蒸馏装置图五、实验流程图 六、注意事项及操作要点1、本实验一定注意先磺化，后硝化。否则会剧烈反应，甚至产生事故。2、间苯二酚很硬，要充分研碎，否则，磺化只能在颗粒表面进行，磺化不完全。3、酚的磺化在室温就可进行，如果反应太慢，10min不变白，可用60的水温热，加速反应。3、 硝化反应比较快，因此硝化前，磺化混合物要先在冰水浴中冷却，混酸也要冷却，最好在10以下；硝化时，也要在冷却下，边搅拌，边慢慢滴加混酸，否则，反应物易被氧化而变成灰色或黑色。4、 水蒸汽蒸馏时，冷凝水要控制的很小，一滴一滴的滴，否则产物凝结于冷凝管壁的上端，会造成堵塞。5、反应液转入长颈烧瓶时，应顺着玻璃棒加入，加入10g碎冰稀释，温度不能超过50。再用5ml冰水洗涤烧杯，并入烧瓶。切记，加冰水不能太多，否则，水蒸气蒸馏时，会蒸不出产品。6、晶体用10ml 50%的乙醇水溶液（5ml水+5ml乙醇）洗涤，不要太多，否则损失产品。七、组织讨论以下问题1、产率低（10%左右），文献为3035%，为什么？ 磺化时，浓H2SO4氧化反应物； 硝化时，磺酸基被硝基置换； 间苯二酚本身的氧化（空气中即成醌显红色）。2、为么不能直接硝化，而要先磺化？ 若直接硝化：坏处：（1）产率低 （2）剧烈的氧化反应，得不到硝化产物为什么先磺化？（1）SO3H为致钝基团，可降低芳环活性，不易被氧化。（2）SO3H可先占4、6位，迫使NO2进入2位。（3）SO3H与OH定位效应一致，均为2位，所以NO2易进入2位（4）磺化反应可逆，可通常在稀酸中加热的方法将SO3H水解掉。3、水蒸汽蒸馏原理P78-82什么情况下用水蒸汽蒸馏提纯或分离有化合物？ 产物呈粘稠状，不能用蒸馏法、重结晶法分离； 产物沸点高，常压蒸馏会分解。水蒸汽蒸馏的条件： 被蒸的产物不溶于水或几乎不溶于水，与水长期共沸不发生反应。 产物在100有一定蒸汽压（ 10mmHg），低于100可随水蒸汽一起蒸出去。本实验的特殊之处是，边发生磺酸基水解反应，边蒸出生成的产物。“沃阅读”校园攻略大赛作品征集公告你是否还在为了学费而四处兼职打工？你是否还在为了奖学金而对考分牵肠挂肚？现在，赚学费的机会来了！只要梳理一份非主流的独门秘籍，你便有机会赚 取一年学费，也为大学生活留下一段别样记忆。中国青年报社、中国联通阅读运营中心、中国高校传媒联盟共同举办“沃阅读校园攻略大赛”，面向全国各高校大学生征集大学成长指南，旨在引导新生加快适应大学生活，分享师哥师姐亲身探寻洗沥而出的草根经验，让普通人的智慧熔铸成后来者可以仰望的旗帜。一、组织机构（一）主办单位中国青年报社 中国联通阅读运营中心 （二）协办机构中国高校传媒联盟（三）活动网站沃阅读（手机或电脑登陆均可）（四）官方微博微博校园（）、腾讯微博()校园攻略大赛联通沃阅读二、参赛对象攻略征集对象包括全国各高校所有大学生。大赛隆重欢迎辅导员、老师等一切在校园里有故事、有秘籍的前辈吐槽。三、征集要求本次活动作品征集范围包括以下几个方面：（一）我的大学门，讲述如何最快速的适应大学生活。例如，生活必需品的标准配置、欢乐度过熄灯时光、史上最牛寝室是如何养成的、图书馆自习室的占座攻略、校园里的美食地图、师妹如何躲避师哥的追求等等。（二）秋日里的初到时光，讲述自己在初入大学阶段所经历的奇闻囧事。包括师哥师姐如何“训”师弟师妹，初来乍到玩转校园的独门秘笈，新生入学不得不说的尴尬二三事等，这些生活片段既要对其他同学有借鉴意义，又要不失幽默和槽点。（三）STUDY HARD，讲述与学习、工作相关的实用指南。包括选课建议、专业学习建议、社团选择建议、职业规划、学校老师点评、校园讲座推荐等等。（四）PLAY HARD，讲述与玩相关的实用指南。包括校园恋爱攻略、校园鬼故事探险、舌尖上的大学、校园人气之星宝典等等。（五）我们要求攻略不超过5000字，文体不限，形式不限，鼓励以设计成型的版本提交。四、作品征集及参赛方式（一）作品征集1、本次大赛通过中国青年报、中青在线等媒体发布征集公告；2、本次大赛在沃阅读（)www网站和手机网站设立活动专题，在校媒网设立专题链接；3、本次大赛将启用官方微博进行作品征集及活动动态消息发布。（二）参赛方式手机或电脑登陆沃阅读官方网站（)注册、投稿。五、大赛流程10月9日启动，至12月底结束。活动分为启动、征集、展示与评审、颁奖与推广四个阶段实施。（一）启动阶段：通过中国青年报、大赛网络专题公布大赛征集信息；（二）征集阶段：10月15日11月30日。参赛者在规定期限内通过活动官网（）向组委会提交攻略；（三）展示与评审阶段：10月15日11月30日。作品通过大赛官网公开展示。大赛评委会对参赛作品进行公平、公正的评审。（四）颁奖与推广阶段：12月底前。组委会将公布获奖作品、进行奖励；优秀作品整合成册，向各大高校派发；手册内容将在官网“轻悦读”上供用户免费下载阅读。六、奖励办法（一）奖项设置：奖项 数量 奖励金额一等奖 5个 奖励一年学费，约5000元二等奖 40个 奖金1500元三等奖 100个 奖金400元最佳人气奖 5个 奖励一年学费，约5000元最实用攻略奖 10个 奖金1000元（二）评选标准： 1、官网“顶”票：被“顶”数排名前5名，获最佳人气奖。被“顶”数排名第6名到第15名，获最实用攻略奖。2、评委会评选：首先，“顶”数据排在第16名到第200名作品进入复选作品名单，另外，各校园媒体各推荐本校优秀作品3篇进入到复选作品名单。其次，评委会在复选作品名单里，从真实性、原创性、实用性、娱乐性等多个维度进行量化打分，以学校为单位评选优秀作品，终选出一、二、三等奖。七、活动声明1、参赛者所提交的作品必须由参赛者本人参与创作（合作作者可联名参加），参赛者须确认拥有其作品的著作权，主办方不承担包括（不限于）肖像权、名誉权、隐私权、著作权、商标权等纠纷而产生的法律责任，其法律责任由参赛者本人承担，主办方保留取消其参赛资格及追回奖项奖品的权利。2、获奖团队和个人对获奖作品拥有著作权等，主办单位对获奖作品有公开播映、公益宣传、开展与新闻传播教育相关的活动及生产内容产品等无偿使用权。3、参赛期间参赛者不能将参赛作品转让或者许可给任何第三方。任