实验七乙酰苯胺的制备及纯化7

1、实验七 乙酰苯胺的制备及纯化（06,11，19）一、实验目的1.学习和掌握合成乙酰苯胺的原理和实验操作。2. 学习重结晶基本操作，巩固分馏操作技术。二、实验原理1乙酰苯胺的制备胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。作为一种保护措施，一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物以降低胺对氧化降解的敏感性，使其不被反应试剂破坏；同时氨基酰化后降低了氨基在亲电取代反应（特别是卤化）中的活化能力，使其由很强的第类定位基变为中等强度的第类定位基，使反应由多元取代变为有用的一元取代，由于乙酰基的空间位阻,往往选择性的生成对位取代物。苯胺（C6H5NH2）与乙酰基化试剂如冰HAc、(CH3CO)2O、

2、CH3COCl等反应可制得乙酰苯胺。苯胺与CH3COCl反应速度最快，(CH3CO)2O次之，冰HAc最慢。但冰HAc价格便宜，操作方便，为常用乙酰基化试剂。其反应方程式为：本反应为可逆反应，在实验中采用冰HAc过量，并随时将生成的水蒸出，以使苯胺完全反应，提高反应产率。2重结晶：固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高， 溶解度增大。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，或者相反，从而达到分离、提纯的目的。一般，重结晶只能纯化杂质含量约5%的化合物。对重结晶有机粗产物，一般需经过以下几个步骤：（1）选择

3、适宜的溶剂（2）将待重结晶物质制成热的饱和溶液（3）乘热过滤除去不溶性杂质（4）抽滤（5）结晶的洗涤和干燥三、实验用品1仪器锥形瓶（25mL） 韦式分馏柱 温度计（150） 抽滤瓶 布氏漏斗量筒 热水漏斗 接液管 烧杯 表面皿 2药品C6H5NH2 冰HAc Zn粉 活性碳四、物理常数化合物名称分子量性 状比 重(d )熔 点()沸 点()折 光 率()溶 解 度水乙 醇乙 醚苯胺9313无色液10217-5。891844158633420乙酰苯胺135.17白色固1.0261114.33042.2212005625易易乙酸60.05无色液1.049216.75118.11.3720五、操作步

4、骤1制备在25mL锥形瓶中，加入5mL新蒸馏的苯胺，7.5mL冰HAc及少许Zn粉（约0.1g）。装上一支韦式分馏柱，柱顶接分馏头，分馏头上端放一支温度计（150），支管接尾接管，用一量筒接收蒸馏出的水。加热锥形瓶，维持柱顶温度在105左右约50min，当温度下降或瓶内出现白雾时反应基本完成，停止加热。在不断搅拌下，将反应物趁热以细流慢慢倒入盛有100mL冷水的烧杯中，剧烈搅拌，冷却，待粗乙酰苯胺完全析出时，减压抽滤，用510mL冷水洗涤，以除去酸液，抽干，得粗品乙酰苯胺。2提纯将粗乙酰苯胺转入盛有100mL热水的烧杯中，加热至沸，使之溶解，如仍有未溶解的油珠，可补加热水，至油珠全溶。稍冷后，

5、加入约1g活性碳，在加热下搅拌几分钟，趁热用热水漏斗过滤，将滤液自然冷却至室温，析出乙酰苯胺的白色结晶。抽滤，将产品放入干净的表面皿里在100以下的烘箱中烘干，得干燥的精品乙酰苯胺，称量。五、思考题1、重结晶提纯的原理是什么?答：利用溶剂对被提纯物质及杂质溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(或被过滤除去)，从而达到提纯目的。重结晶一般只适用于纯化杂质含量在5%以下的固体有机物。2、为什么在合成乙酰苯胺的步骤中，反应温度控制在105?答：本反应为可逆反应。“105”主要由原料CH3COOH（b.p.118）、生成物水（b.p.100）的沸点所决定 。控制

6、在105这样可以保证原料CH3COOH充分反应而不被蒸出，生成的水立即移走促使反应向生成物方向移动，有利于提高产率。3、在合成乙酰苯胺的步骤中，为什么采用刺形分馏柱，而不采用普通的蒸馏柱?答：形分馏柱比普通的蒸馏柱的接触面积更大，分离效果更好。4、用苯胺作原料进行苯环上的一些取代时，为什么常常要先进行酰化呢？答：防止苯胺的氧化，减少副产物生成。附：1重结晶：固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高， 溶解度增大。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出，而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，或者相反，从而达到分离、提纯之目的。1 重结晶实验操作：

7、（1）选择适宜的溶剂在选择溶剂时应根据“相似相溶”的一般原理；可查阅有关的文献和手册，了解化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度；也可通过实验来确定化合物的溶解度：即可取少量的重结晶物质在试管中，加入不同种类的溶剂进行预试。适宜溶剂应符合的条件：（1）与被提纯的有机物不起化学反应。（2）因对被提纯的有机物应具有热溶，冷不溶性质。（3）杂质和被提纯物质，应是一个热溶，一个热不溶。（4）对要提纯的有机物能在其中形成较整齐的晶体。（5）溶剂的沸点，不宜太低（易损），也不宜太高（难除）。（6）价廉易得无毒。（2）将待重结晶物质制成热的饱和溶液 制饱和溶液时，溶剂要分批加入，边加热边搅拌，至固体完全溶解后，

8、再多加2O左右（这样可避免热过滤时，晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成损失）。切不可再多加溶剂，否则冷后析不出晶体。 如需脱色，待溶液稍冷后，加入活性炭（用量为固体15），煮沸510min（切不可在沸腾的溶液中加入活性炭，那样会有暴沸的危险。）（3）乘热过滤除去不溶性杂质乘热过滤时，先用热水预热漏斗，放入折叠滤纸（要使折叠滤纸向外突出的棱角，紧贴于漏斗壁上），用少量热的溶剂润湿滤纸（以免干滤纸吸收溶液中的溶剂，使结晶析出而堵塞滤纸孔），将溶液沿玻棒倒入，过滤时，漏斗上可盖上表面皿（凹面向下）减少溶剂的挥发，盛溶液的器皿一般用锥形瓶（只有水溶液才可收集在烧杯中）。（4）抽滤 抽滤前先熟悉布氏漏斗的构造及连接方式，将剪好的滤纸放入，滤纸的直径切不可大于漏斗底边缘，否则滤纸会折过，滤液会从折边处流过造成损失，将滤纸润湿后，可先倒入部分滤液（不要将溶液一次倒入）启动水循环泵，通过缓冲瓶（安全瓶）上二通活塞调节真空度，开始真空度可低些，这样不致将滤纸抽破，待滤饼已结一层后，再将余下溶液倒入，此时真空度可逐渐升高些，直至抽“干”为止。 停泵时，要先打开放空阀（二通活塞），再停泵，可避免倒吸。（5）结