有机化学实验：实验3：甲基橙制备

1、实验题目：甲基橙的制备,实验目的： 通过该实验了解含氮化合物的一般制备方法。 重点学习重氮化反应和偶联反应以及偶氮化合物制备的相关原理和实验方法。 掌握低温反应的操作技能，巩固重结晶，减压过滤等基本实验操作技术。 了解甲基橙的性质与应用。 继续培养科学实验的能力和素质。,2020年9月21日,1,一、相关的基本理论和方法,1.胺类化合物的常用制备方法 Gabriel合成法 硝基化合物的还原,2020年9月21日,2,胺类化合物的常用制备方法 腈、酰胺、肟的还原 醛酮的还原胺化 Hofmann重排：,2020年9月21日,3,还原剂 酸性还原剂：Fe+HCl，Zn+HCl，Sn+HCl， SnC

2、l2+HCl等； 碱性还原剂：NaS，NaHS，(NH4)2S， NH4HS，LiAlH4等； 中性催化氢化：常用Ni、Pt、Pd。广泛用于芳香一级胺的制备。,2020年9月21日,4,2020年9月21日,5,2. 重氮化反应,重氮盐制备方法： 苯胺，联苯胺，含有-CH3、-OCH3基团的芳香伯胺，与酸成盐后重氮化速率减小易控制 顺重氮化法（滴加亚硝酸钠） 含有-SO3H、-COOH等吸电子基的芳香伯胺成内盐，难溶酸而重氮化难倒重氮化法（滴加酸） 含1个-NO2、-Cl等吸电子基团的芳香伯胺，碱性弱，与酸成盐难，重氮化速率快，重氮盐极易与游离胺生成重氮氨基化合物热酸溶胺法：先用热盐酸使胺成铵

3、盐，再冷却重氮化，避免副反应,顺重氮化法图解,2020年9月21日,6,倒重氮化法图解,2020年9月21日,7,制备重氮盐的注意事项,低温控制：05 酸性介质：避免副产物重氮氨基化合物等的生成。通常用量要比理论量多25%左右。 避免亚硝酸钠过量：亚硝酸具有氧化和亚硝基取代的作用。过量会使重氮盐氧化分解，也会和仲胺、叔胺发生取代反应。故应及时用碘化钾淀粉试纸检验反应终点。过量亚硝酸用尿素除去。 不断搅拌：搅拌可以使反应均匀进行，避免局部过热，减少副产物。 不宜久存：易分解；不可离开溶液，干品易爆！,2020年9月21日,8,3. 偶联反应,重氮盐作为亲电试剂与酚、三级芳香胺在芳香环上发生的亲核

4、取代反应。 （1）与酚偶联：中性或弱碱性pH=810,2020年9月21日,9,碱性过大：,3. 偶联反应,（2）与胺偶联：中性或弱酸性 A、与三级芳胺,2020年9月21日,10,强酸：铵盐可逆性差，游离胺浓度低，重氮盐减速或停止。,弱酸性有利于三级胺成盐溶于水，且可顺利通过可逆反应产生游离胺，不影响重氮化：,3. 偶联反应,B、与一、二级芳香胺偶联：,2020年9月21日,11,重氮盐的偶联反应基本是定量进行的，因此利用重氮化反应可进行定量滴定分析。 亚硝酸钠用量与芳香胺用量基本等量。,1、合成路线的设计,二、甲基橙制备原理与实验设计,2020年9月21日,12,2、反应装置与条件控制的设计,倒重氮化法制备重氮盐,2、反应装置与条件控制的设计,偶联反应制得甲基橙,3、分离纯化工艺设计,反应后混合物的组成： 甲基橙与其他物质的性质差别： 分离纯化方法的选择：,甲基橙分离纯化工艺流程,2020