实验二 对甲苯胺的制备VIP

1、实验二 对甲苯胺的制备一、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（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Fe3O4俗称铁泥,是黑色的,反应液变为黑色表示反应基本完成。 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。三、药品表7-3 药品物理性质名称分子量性状折光率比重熔点沸点溶解度：克/100ml溶剂水醇醚对硝基甲苯137.13黄色斜方立面晶体nD(15)1.538251.7238.50易甲苯92

2、.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1.424148.5331.7 0.0008g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4001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1。开动搅拌,在石棉网上用

3、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小时注3。冷至室温后,加入5ml 5%碳酸钠溶液注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 5%盐酸萃取三次。合并盐酸液,在搅拌下往盐酸液中分批加入30mL 20%氢氧化钠溶液。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的馏分。冷却后

4、得白色固体,熔点4445。 纯粹的对甲苯胺的熔点为45,沸点为200.3。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氧化铁。残渣为活性铁泥,内含两价铁44.7%(以FeO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NH4HS还原等。（2） 为什么反应完毕后,反应液常显示碱性?加入5%碳酸钠的目的何在?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。（4） 用蒸馏法纯化低