甲基橙的制备

1、4 甲基橙的制备一、实验目的1 、学习重氮盐制备技术，了解重氮盐的控制条件。 2 、掌握和了解重氮盐偶联反应的条件，掌握甲基橙制备的原理及实验方法。 3 、进一步练习过滤，洗涤，重结晶等基本操作。二、仪器药品烧杯、试管、滴管、刻度吸管、布氏漏斗、滤纸、抽气瓶、恒温水浴锅、冰水浴、温度计、玻璃棒、洗耳球、水泵、台称、pH试纸、量筒。对氨基苯磺酸、N,N二甲基苯胺、NaNO2、3mol/L HCl、10%NaOH、5%NaOH、0.2%NaOH、95%乙醇、乙醚、冰乙酸、碘化钾淀粉试纸、pH试纸。三、实验原理甲基橙是一种酸碱指示剂，变色范围pH 3.24.4。通常配置成0.01水溶液，在高浓度碱溶

2、液中，甲基橙显橙色。将对氨基苯磺酸与氢氧化钠作用生成易溶于水的盐，再与HNO2重氮化，然后再与N,N二甲基苯胺偶联得到粗产品甲基橙。粗产品在0.2%NaOH液中进行重结晶，得到甲基橙精产品。对氨基苯磺酸5%NaOH重氮盐偶联产物甲基橙粗产物甲基橙片状结晶 温热，溶解 缓缓加入盐酸溶液 加入亚硝酸钠，并冷却 滴加N,N-二甲基苯胺 加15%NaOH和HOAc混合液搅拌 至橙色，冷却，抽滤 重结晶四、实验操作1、称取2.1g（0.01mol）对氨基苯磺晶体置于100ml烧杯中，加入约10ml5%NaOH，温水浴中温热，晶体完全溶解后冷却到室温。2、称取0.8gNaNO2（0.011mol）置试管中

3、，加6ml水，摇动溶解完后倒入装有对氨基苯磺酸的烧杯中。搅拌均匀，将烧杯放置于冰水中，冷却到05（继续放在冰水浴中进行下一步实验）。3、将12ml 3mol/L HCl慢慢滴入烧杯中，不断搅拌，烧杯中温度控制在05之间。滴完后用玻璃棒取液滴置于淀粉碘化钾试纸上，试纸应为蓝色2。继续在冰水浴中搅拌15分钟，可见到有白色细粒状重氮盐析出。4、用刻度吸管吸取1.3ml N,N二甲基苯胺液体（约0.01mol）和1ml冰乙酸置于试管中混合均匀，慢慢滴加到上面制得的重氮盐中，同时剧烈搅拌。可见到红色沉淀析出。继续搅拌10分钟，使偶联完全。5、从冰水浴中取出烧杯，加入约1315ml 10%NaOH，至溶液

4、呈碱性（用pH试纸试验）不断搅拌，可见红色甲基橙粗产品变为橙色。6、将烧杯置60水浴中加热，直至甲基橙晶体完全溶解，冷却至室温，有甲基橙晶体析出，再将烧杯置冰水浴中冷却5分钟，使甲基橙结晶完全。抽气过滤，收集晶体在一起，并依次用冰水、95%乙醇、乙醚各10ml洗涤晶体，抽干。得到甲基橙粗产品。7、将粗产品转入到烧杯中，加入7080ml 0.2%NaOH液，进行重结晶。过滤，收集晶体，凉干称重，计算产率。注释：1、对氨基苯磺酸是两性化合物，酸性比碱性强，以酸性内盐存在，所以它能与碱作用成盐而不能与酸作用成盐。2、试纸显蓝色表明有过量的亚硝酸存在，析出的碘遇淀粉显蓝色。3、亚硝酸的用量要准确。若亚

5、硝酸不足，则重氮化作用不完全，如亚硝酸过量，则会与后面加入的N，N-二甲苯胺发生亚硝化反应。生成的醌肟或亚硝基物夹杂在产品中会使产品颜色暗褐。故正确的做法是：若试纸不显示蓝色，则应滴加亚硝酸钠溶液至刚刚出现蓝色。继续搅拌反应15分钟后再检验。若试纸为蓝色，则应加入少许尿素分解过量的亚硝酸。4、可能析出对氨基苯磺酸的重氮盐。这是因为重氮盐在水中可以电离，形成中性内盐，在低温时难熔于水而形成细小晶体析出。5、若反应物中含有未作用的N,N-二甲基苯胺醋酸盐，在加入氢氧化钠后，就会有难溶于水的N,N-二甲基苯胺析出，影响产物的纯度。湿的甲基橙在空气中受光的照射后，颜色很快变深，所以一般得紫红色粗产物。

6、6、重结晶操作应迅速，否则由于产物呈碱性，在温度高时易使产物变质，颜色变深。用乙醇、乙醚洗涤的目的是使其迅速干燥。7、用石蕊试纸检查以确保反应混合物为碱性，否则产品色泽不佳。当反应混合物已达碱性时，若再滴加碱液，则碱液接触反应物表面时将不再产生黄色，此亦可作为判据之一。操作要点1、本反应温度控制相当重要，制备重氮盐时，温度应保持在以下。如果重氮盐的水溶液温度升高，重氮盐会水解生成酚，降低产率。2、对氨基苯磺酸是两性化合物，酸性比碱性强，以酸性内盐存在，所以它能与碱作用成盐而不与酸作用成盐。3、淀粉KI试纸如果不变蓝，可补加亚硝酸钠溶液，若过量可加尿素以减少亚硝酸氧化以及亚硝化等副反应。4、若含有未作用的，二甲基苯胺醋酸盐，在加入氢氧化钠后，就会有难溶于水的，二甲基苯胺析出，影响纯度。湿的甲基橙在空气中受光的照射后，颜色很快变深，所以一般得紫红色粗产物。 5、由于产物呈碱性，温度高易变质，颜色变深。重结晶操作应迅速，否则在温度高时易使产物变质，颜色变深。用乙醇、乙醚洗涤的目的是使其迅速干燥。湿的甲基橙受日光照射，亦会颜色变淡，通常在5578烘干。本实验的成败关键在于反应温度的控制。表物理常数化合物分子量性 状比重(d )熔点()沸点()折光率()溶解度水乙醇对氨基苯磺酸173.84白色或灰白色晶体1.485280时分解炭化微溶不溶亚