乙酰苯胺的制备1

1、乙酰苯胺的制备一、实验目的1.掌握苯胺乙酰化的原理和方法，2.掌握重结晶提纯固体有机化合物的原理和方法。二、实验原理乙酰苯胺的用途：乙酰苯胺，白色有光彩片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂（俗称“退热冰”）、防腐剂和染猜中间体。稳固性：在空气中稳固，遇酸或碱性水溶液易分解成苯胺及乙酸。苯胺乙酰化的必需性：1）作为一种保护举措，将一级和二级芳胺（就是伯胺和仲胺）在合成中转变为其乙酰衍生物，降低芳胺对氧化性试剂的敏感性，使其不被反响试剂损坏，（2）氨基经酰化后，降低了氨基在亲电代替反响（特别是卤化）中的活化能力，使其由很强的第I类定位基变为中等强度的第I类定位，使反响由

2、多元代替变为实用的一元代替。（3）因为乙酰基的空间效应，常常选择性地生成对位代替产物。（4）在某些状况下，酰化能够防止氨基与其余功能基或试剂（如RCOCl，-SO2Cl，HNO2等）之间发生不用要的反响。作为氨基保护基的酰基基团可在酸或碱的催化下脱除。芳胺的乙酰化试剂选择：芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸加热来进行酰化，使用冰醋酸试剂易得，价钱廉价，但需要较长的反响时间，适合于规模较大的制备。酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂，用游离苯胺与纯乙酸酐进行酰化时，常伴有二乙酰胺ArN(COCH3)2副产物的生成，假如在醋酸醋酸钠缓冲溶液中酰化，因为酸酐水解速度比酰化速度慢得多，可获得高纯度产物，但此方法

3、不合用于硝基苯胺和其余碱性很弱的芳胺的酰化。乙酰苯胺的制备反响式：C6H5NH2HCl(CH3CO)2OC6H5NH3ClC6H5NHCOCH3+2CH3CO2H+NaClCH3CO2Na盐酸的作用：生成胺基正离子，降低了苯胺的亲核能力，减少副产物的生成，乙酰苯胺的重结晶固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的高升而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时因为溶解度降低，有机物又从头析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不一样，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质所有或大多数留在溶液中，进而达到提纯的目的。重结晶只适合杂质含量在5%以下的固体有机混淆物的提纯。从反响粗产物直接重

4、结晶是不适合的，一定先采纳其余方法初步提纯，而后再重结晶提纯。重结晶提纯的一般过程为：（1）将不纯的固体有机物在溶剂的沸点或靠近沸点的温度下溶解在溶剂中，制成靠近饱和的浓溶液。若固体有机物的熔点较溶剂沸点低，则应制成在熔点温度以下的饱和溶液；（2）若溶液含有色杂质，可加入活性炭煮沸脱色；（3）过滤此热溶液以除掉此中的不溶性物质及活性炭；（4）将滤液冷却，使结晶自过饱和溶液中析出，而杂质留在母液中；（5）抽气过滤，从母液中将结晶分出，清洗结晶以除掉吸附的母液。所得的固体结晶，经干燥后测定其熔点，如发现其纯度不切合要求，则可重复上述重结晶操作直至熔点达标。重结晶的重点是选择适合的溶剂。适合的溶剂一

5、定具备以下条件：（1）不与被提纯物质发生化学反响；（2）在较高温度时能溶解多量的被提纯物质，而在室温或更低温度时只好溶解少量；（3）对杂质的溶解度特别大或特别小，前一种状况可让杂质留在母液中不随提纯物质一起析出，后一种状况是使杂质在热过滤时被滤去；（4）溶剂易挥发，易与结晶分别除掉，但沸点不宜过低；（5）能给出较好的结晶；（6）价钱低、毒性小、易回收、操作安全。当一种物质在一些溶剂中的溶解度太大，而在另一些溶剂中的溶解度又太小，同时又不可以找到一种适合的溶剂时，常可使用混淆溶剂而获得满意的结果。三、实验参数分子密度熔点沸点溶解度名称性状/g/cm3/量水油无色油易溶于乙醇、苯胺状液体微溶乙醚等

6、乙酸无色液易溶于乙醇、体易溶乙醚和CCl4白色结乙酰304微溶于冷水，苯胺晶或粉溶于热水溶末四、实验步骤1.酰化在100ml圆底烧瓶中加入新蒸馏过的苯胺5ml，冰乙酸，锌粉，安装仪器。用加热，使反响溶液在微沸状态下回流，调理加热温度，使柱顶温度105左右，反响约6080min。反响生成的水及少量醋酸被蒸出，当柱顶温度降落或烧瓶内出现白色雾状时，反响已基本达成，停止加热。2.结晶抽滤在搅拌下，趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100ml冰水的烧杯中，激烈搅拌，并冷却烧杯至室温，粗乙酰苯胺结晶析出，抽滤。用玻璃瓶子塞将滤饼压干，再用510ml冷水清洗，再抽干。获得乙酰苯胺粗产品。3.重结晶将此粗乙

7、酰苯胺滤饼放入盛有150ml热水的锥形瓶中，加热，使粗乙酰苯胺溶解。若溶液沸腾时仍有未溶解的油珠，应补加热水，直至油珠消逝为止。稍冷后，加入约活性炭，在搅拌下加热煮沸12min，趁热用保温漏斗过滤或用早先加热好的布氏漏斗减压过滤，将滤液慢慢冷至室温，待结晶完好后抽滤，尽量压干滤饼。产品放在干净的表面皿中晾干，称重。计算产率。500ml烧杯中加入5ml浓盐酸和120ml水配成的溶液，搅拌下加入（）苯胺，待溶解后，再加入少量活性炭（约1g），将溶液煮沸5min，趁热滤去活性炭和其余不溶性杂质（假如溶得比较好可不用这一步）。将溶液转移到500ml锥形瓶中，冷却至50，加入醋酸酐，振摇使其溶解，立刻加

8、入醋酸钠溶液（9g结晶醋酸钠溶于20ml水），充分振摇混淆，而后将混淆物在冰水浴中冷却结晶，减压过滤，用少量冷水清洗2-3遍，干燥称重（放在实验柜中自然干燥，下次试验再称）。五、实验注意事项1.久置的苯胺色深有杂质（裸露于空气中或日光下变为棕色），会影响乙酰苯胺的质量，故最好用新蒸的苯胺。另一原料乙酸酐也最好用新蒸的。苯胺有毒，苯胺有强致癌作用，使用时要注意安全，有伤口的同学注意不要与伤口接触。2.加入锌粉的目的，是防备苯胺在反响过程中被氧化，生成有色的杂质。往常加入后反响液颜色会从黄色变无色。但不宜加得过多，因为被氧化的锌生成氢氧化锌为絮状物质会汲取产品。反响温度的控制:保持分馏柱顶温度不超

9、出105。开始时要迟缓加热，待有水生成后，调理反响温度，以保持生成水的速度与分出水的速度之间的均衡。切忌开始就激烈加热。因乙酰苯胺熔点较高,稍冷即会固化,所以,反响结束后须立刻倒入早先准备好的水中。不然凝结在烧瓶中难以倒出。本实验用水作重结晶的溶剂，其长处是价钱廉价，操作简化，减少实验环境污染等，又将用活性炭脱色与重结晶两个操作联合在一起，进一步简化了分别纯化操作过程。6.不可以够用过度的水办理乙酰苯胺。乙酰苯胺于不一样温度在100g水中的溶解度为:（25）、（80）、18g（100）；乙醇:（20）甲醇:（20）氯仿:（20）。乙酰苯胺在水中的含量为时，重结晶效率好，乙酰苯胺重结晶产率最大。

10、在系统中的含量稍低于，加热到时不会出现油相，水相又靠近饱和溶液，持续加热到100，进行热过滤除掉不溶性杂质和脱色用的活性炭，滤液冷却，乙酰苯胺开始结晶，持续冷却至室温（20），过滤获得的晶体乙酰苯胺纯度很高，可溶性杂质留在母液中。一个经验的方法是按操作步骤给出的产量5g（初做的学生很难达到），预计需水量为100ml，加热至，假如有油珠，补加热水，直至油珠溶完为止。个别同学加水过度，可蒸发部分水，直至出现油珠，再补加少量水即可。7.不该将活性炭加入沸腾的溶液中，不然会惹起暴沸，会使溶液溢出容器。溢出容器。减压过滤：用布氏漏斗趁热过滤时，为了防止在漏斗中析出晶体，需用热水浴或蒸气浴把漏斗预热，而后

11、用来减压过滤。抽滤瓶也可同时预热。布氏漏斗中铺的圆形滤纸要剪得比漏斗内径小，使其紧贴于漏斗的底壁。在抽滤前先用少量溶剂把滤纸湿润，而后翻开水泵将滤纸吸紧，防备固体在抽滤时从滤纸边缘吸入瓶中。布氏漏斗的斜口要远离抽气口，用玻璃棒指引将脱色后的固液混淆物分批倒入布氏漏斗中抽滤。过滤达成后，封闭水泵前应先将抽滤瓶与水泵间连结的橡皮管断开，免得水倒流入抽滤瓶内。滤饼的清洗：把滤饼尽量抽干、压干，拔掉抽气的橡皮管，使恢复常压。把少量溶剂平均地洒在滤饼上，使溶剂恰能遮住滤饼。静置片晌，使溶剂浸透滤饼，待有滤液从漏斗下端滴下时，从头抽气，再把滤饼抽干。这样频频几次，便可洗净滤饼。结晶的析出：结晶时，让溶液静

12、置，使之慢慢地生成完好的大晶体，若在冷却过程中不停搅拌则得较小的结晶。若冷却后仍无结晶析出，可用以下方法使晶体析出：用玻璃棒摩擦容器内壁；投入晶种；用冰水或其余冷冻溶液冷却，假如不析出晶体而得油状物时，可将混淆物加热到澄清后，让其自然冷却至开始有油状物析出时，立刻用玻璃棒激烈搅拌，使油状物分别在溶液中，搅拌至油状物消逝为止，或加入少量晶种。七、问题议论乙酰苯胺制备实验为何加入锌粉锌粉加入量对操作有什么影响答：苯胺易氧化，锌与乙酸反响放出氢，防备氧化。锌粉少了，防备氧化作用小，锌粉多了，耗费乙酸多，同时在后办理分别产物过程中形成不溶的氢氧化锌，与固体产物混淆在一起，难分别出去。乙酰苯胺重结晶时，

13、制备乙酰苯胺热的饱和溶液过程中出现油珠是什么它的存在对重结晶质量有何影响应如何办理答：油珠是未溶解的乙酰苯胺。它的存在，冷却后变为固体，里面包夹一些杂质，影响重结晶的质量。应当再补加些水，使它溶解，保证重结晶物的纯度。乙酰苯胺制备实验加入活性炭的目的是什么如何进行这一操作答：目的是脱去产物中的有色物质。加入活性炭的量要适合，在较低温度下加入，而后再加热煮沸几分钟，过滤出活性炭。在布氏漏斗中如何清洗固体物质答：将固体物压实压平，加入清洗剂使固体物上有一层清洗剂，待清洗剂平均浸透固体，当漏斗下端有清洗剂滴下后，再抽闲过滤，达到清洗的目的，频频进行几次，即可洗净。乙酰苯胺制备用什么方法判定乙酰苯胺答

14、：用测熔点的方法判定乙酰苯胺，有条件的可作红外光谱。八、思虑题1、合成乙酰苯胺时，柱顶温度为何要控制在105oC左右答：为了提升乙酰苯胺的产率，反响过程中不停分出产物之一水，以打破均衡，使反响向着生成乙酰苯胺的方向进行。因水的沸点为100oC，反响物醋酸的沸点为118oC，且醋酸是易挥发性物质，所以，为了达到即要将水份除掉，又不使醋酸损失太多的目的，必需控制柱顶温度在105oC左右。2、合成乙酰苯胺时，锌粉起什么作用加多少适合答：只加入微量（约左右）即可，不可以太多，不然会产生不溶于水的Zn(OH)2，给产物后办理带来麻烦。3、合成乙酰苯胺时，为何采用韦氏分馏柱答：韦氏分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差异不太大的混淆物的分别，合成乙酰苯胺时，为了把生成的水分别除掉，同时又不使反响物醋酸被蒸出，所以选用韦氏分馏柱。4、加热溶解乙酰苯胺的重结