实验二对甲苯胺的制备

1、实验二对甲苯胺的制备、目的1.掌握由芳香硝基化合物还原制备芳胺类化合物的原理和方法。2.掌握用有机溶剂提取，分离有机化合物的操作方法。二、原理(1) 化学反应原理CH34NO2CH3+ 9Fe + 4出0NH2+ 3Fe3O4溶解度：克/100ml溶剂(2) 终点控制及分离精制的原理反应终点可通过颜色变化来控制。反应开始时，反应物是灰黑色的，生成物Fe3C4俗称铁泥,是黑色的,反应液变为黑色表示反应基本完成。又利用下述反应将产物对甲苯胺与利用甲苯提取法将有机物与无机物分离。 未反应的对硝基甲苯分离。HClCH3CH3NaOHCH3+ NaCI +H 2Onh2NH 3ClNH 2二、药品表7-

2、3药品物理性质分子里性状折光率比重熔点沸点名称rr水醇醚对硝 基甲 苯137.13黄色斜方立面晶体n D(15 r )1.538251.7238.50易甲苯92.14无色澄清液体1.49670.866-95110.60.053g对硝基苯胺138.12淡黄色针状结晶1.424148.5331.70.0008g铁粉55.85黑色粉末7.6碳酸钠106白色粉末2.532851易氢氧化钠40. 01白色晶体2.133181390易盐酸36.46无色透明液体1.20挥发液108.6混溶对硝基甲苯18g,铁粉28g,氯化铵3.5g，甲苯180ml, 5%碳酸钠5ml, 5% 盐酸120ml, 20%氢氧化

3、钠30ml。四、操作过程在250ml三颈瓶中,分别安装搅拌器和回流冷凝器。瓶中加入28g铁粉(0.5mol)、3.5g氯化铵及80ml水注"。开动搅拌,在石棉网上用小火加热15分 钟注2',移去火焰,稍冷后加入18g对硝基甲苯(约0.13mol),在搅拌下加热回流 1.5小时任3。冷至室温后，加入5ml 5%碳酸钠溶液任4和85ml甲苯，搅拌5分钟， 以提取产物和未反应的原料。抽滤，除丢铁屑,残渣"注 5用10mL甲苯洗涤。分出 甲苯层后,水层依次用25、15、15mL甲苯萃取3次。合并甲苯层并用50、40、 30mL 酸萃取三次。合并盐酸液,在搅拌下往盐酸液中分批

4、加入 30mL 20%S 氧化钠溶液。析出的粗对甲苯胺抽滤收集，用少量水洗涤。滤液用30mL甲苯萃取, 将沉淀及甲苯萃取液倒入蒸馏瓶中，先在水浴上蒸去甲苯，再在石棉网上加热蒸 馏,收集198201 r的馏分。冷却后得白色固体,熔点4445C。NH2NH3CINH2纯粹的对甲苯胺的熔点为45C ,沸点为200.3 C。五、注解和注意事项 本实验系以铁作为还原剂，氯化氨作为电解质，以促进反应的进行，并使反应液 保持弱酸性。此目的主要是使铁活化。反应瓶的对硝基甲苯、盐酸、铁粉互不相溶，使反应为非均相反应。因此,充分 搅拌是使还原反应顺利进行的关键。此目的为控制pH在78之间,避免碱性过强而产生胶状氢

5、氧化铁。残渣为活性铁泥,内含两价铁44.7%(以FeC计算),呈黑色颗粒状。暴露在空气 中会剧烈发热，故应及时倒在盛有水的废物缸内。六、思考题(1 )将芳香硝基化合物还原成芳胺，除铁-酸还原剂外，还可采用哪些还原 剂？解：用镍等催化剂催化加氢还原；用 NaHS或者NH4HSE原等。(2)为什么反应完毕后,反应液常显示碱性？加入5%酸钠的目的何在？解：对甲苯胺能与强酸作用生成盐，其盐与强碱如氢氧化钠作用可使胺重新游离 出来。加入5%碳酸钠的目为控制pH在78之间,避免碱性过强而产生胶状氢氧 化铁。(3) 本实验如何分离无机物和有机物？且如何分离产物和未作用的原料？解：利用甲苯提取法将有机物与无机物分离。 又利用下述反应将产物对甲苯胺与 未反应的对硝基甲苯分离。HCICH3CH3CH3NaOH+ NaCI +H 2C（4