偶氮苯的制备1

1、偶氮苯的制备211实验目的了解偶氮苯的制备及光学异构的原理。掌握薄层色谱分离异构的方法。2实验原理偶氮化合物具有各种鲜艳的颜色，多数偶氮化合物可用作染料，称为偶氮染料，它们是染料 中品种最多、应用最广的一类合成染料。3偶氮化合物：N原子是以sp2杂化，偶氮化合物存在顺反异构体可发生还原反应，例如：重 氮基中间断开，生成两个氨基制备偶氮苯最简便的方法是用镁粉还原溶解于甲醇中的硝基苯。反应为：硝基化合物易被还原，可在酸性还原系统中（Fe、Zn、Sn和盐酸）或催化氢化为胺。Fe or ZnNO2NH2硝基苯在酸性条件下用Zn或Fe为还原剂还原，其最终产物是伯胺。HCl硝基化合物在酸性条件下反应，还原

2、一般经历以下过程，还原产物为一级胺，但不能将NO2NONHO HNHA 4 A （J亚硝基苯N-羟基苯胺（苯基羟胺）中间物分离出来。以硝基苯还原为例：芳香族硝基化合物在不同的还原条件下得到不同的还原产物。若选用适当的还原剂， 在不同的条件下可以使硝基苯生成各种不同的还原产物，又在一定的条件下相互转变。氧化偶氮苯Fe,NaOHZn,NaOHZn-NHC1Zn,H20偶氮苯氢化偶氮苯W(hai)亚硝基苯NaAsOs若选用适当的还原剂，可使硝基苯还原成各种不同的中间还原产物，这些中间产物又在 一定的条件下互相转化。采用此法时要注意镁粉不能过量并控制反应时间，以免在过量还原剂存在的情况下，偶氮苯 进一

3、步还原产生氢化偶氮苯。偶氮苯也可通过氢化偶氮苯的氧化反应来制备。偶氮苯有顺、反两种异构体，通常制得的是较为稳定的反式异构体。反式偶氮苯在光的照射 下能吸收紫外线形成活化分子。活化分子失去过量的能量回到顺式或反式基础态，得到顺式 和反式异构体。CeHsCfiHj 泌 CfiH；、NNE* 活化分子一-、NN+ N=NCfiH5-顺式反式生成的混合物的组成于所使用的光的波长有关。当用波长为365nm的紫外线照射偶氮苯 的苯溶液时，生成90%以上的热力学不稳定的顺式异构体；若在日光照射下，则顺式异构 体仅稍多于反式异构体。反式偶氮苯的偶极距为0，顺式偶氮苯的偶极距为3.0D。两者极性 不同，可借薄层

4、色谱把它们分离开，分别测定它们的Rf值。4三、实验步骤在干燥的100mL圆底烧瓶中，加入1.9mL (0.018mol)硝基苯，46.5mL (1.1mol)甲醇 和一小粒碘，装上球形冷凝管，振荡反应物。加入1g除区氧化膜的镁屑，反应立即开始， 保持反应正常进行，注意反应不能太激烈，也绝不能停止反应。待大部分镁屑反应完全后， 再加入1g镁屑，反应继续进行，反应液由淡黄色渐渐变成黄色，等镁屑完全反应后，加热 回流30min左右，溶液呈淡黄色透明状。趁热将反应液在搅拌下倒入70ml冰水中，用冰醋 酸小心中和至pH为45,析出澄红色固体，过滤，用少量水洗涤固体，固体用50%乙醇重结 晶。得到约1g产

5、品，纯反式偶氮苯为澄红色片状晶体，熔点68.5C。取0.1g偶氮苯，溶于5ml左右的苯中，将溶液分成两等份，分别装于两个试管中，其 中一个试管用黑纸包好放在阴暗处，另一个则放在阳光下照射。用毛细管各取上述两试管中的溶液分别点在薄层色谱上。用1： 3的苯-环己烷溶液作展开剂，在色谱缸中展开，计算顺、反异构体的值。5四反应流程6五注意事项反应不能太激烈，也绝不能停止反应，必要时用水浴加热或冷却；反应引发要好，反应要完全。加冰醋酸时，应在搅拌和冰水浴下缓慢加入，切忌快速倒入；冰醋酸的用量要略多一点，至有澄红色固体析出为宜；控制镁的用量，以免生成氢化偶氮苯。7六、实验结果与讨论用薄层色谱来检验顺、反异构体的存在及两者性质的差别。8七、思考题简述由硝基苯还原制备偶氮苯的反应机理。