有機(jī)實(shí)驗(yàn)對(duì)硝基苯胺

1、由苯胺出發(fā)制備對(duì)硝基苯胺由苯胺出發(fā)制備對(duì)硝基苯胺余蟬、劉昌彬余蟬、劉昌彬化學(xué)化學(xué)132班班 先以苯胺為原料，經(jīng)乙?；铣梢阴１较纫员桨窞樵?，經(jīng)乙?；铣梢阴１桨罚俳?jīng)過(guò)硝化，水解得到鄰硝基苯胺和對(duì)胺，再經(jīng)過(guò)硝化，水解得到鄰硝基苯胺和對(duì)硝基苯胺的混合物，再通過(guò)蒸餾分離即可得硝基苯胺的混合物，再通過(guò)蒸餾分離即可得到對(duì)硝基苯胺。到對(duì)硝基苯胺。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理合成路線1、乙酰苯胺的制備乙酸和苯胺的反應(yīng)是可逆的，且反應(yīng)速率較慢，可采用乙酸過(guò)量的方法和利用分餾柱將反應(yīng)中生成的水蒸除，使平衡向水生成的方向移動(dòng)而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率。2、硝化反應(yīng) 乙酰苯胺與混酸反應(yīng)，硝化的位置與溫度有關(guān)。在低溫（低于5）下產(chǎn)

2、物以對(duì)硝基乙酰苯胺為主。硝化溫度升高，鄰硝基乙酰苯胺產(chǎn)物將增多。3、水解反應(yīng)：pH=10時(shí)，鄰位產(chǎn)物較對(duì)位產(chǎn)物易水解，生成的鄰硝基苯胺又溶于50的堿液，故將混合產(chǎn)物與碳酸鈉溶液共沸水解，50過(guò)濾即可除去鄰位副產(chǎn)物。對(duì)位產(chǎn)物再與氫氧化鈉溶液共沸，水解得對(duì)硝基苯胺。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：將將5mL5mL苯胺和苯胺和10mL10mL冰醋酸加入冰醋酸加入50mL50mL圓底燒瓶中，再取圓底燒瓶中，再取6mL6mL乙酸酐在乙酸酐在攪拌下加入圓底燒瓶中，接上直型冷凝管，開(kāi)通冷凝水，回流攪拌下加入圓底燒瓶中，接上直型冷凝管，開(kāi)通冷凝水，回流15min15min左右，待反應(yīng)體系顏色接近橙黃色后，移開(kāi)熱源，從冷凝

3、管左右，待反應(yīng)體系顏色接近橙黃色后，移開(kāi)熱源，從冷凝管口加入口加入5mL5mL蒸餾水，再回流蒸餾水，再回流5min5min。反應(yīng)結(jié)束，在攪拌下趁熱將反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束，在攪拌下趁熱將反應(yīng)物倒入盛有物倒入盛有30mL30mL水的燒杯中，待體系冷卻后用蒸餾水洗滌抽干。重水的燒杯中，待體系冷卻后用蒸餾水洗滌抽干。重結(jié)晶，向結(jié)晶，向250mL250mL燒杯中加入燒杯中加入100mL100mL水和剛得到的產(chǎn)品，加熱攪拌至產(chǎn)水和剛得到的產(chǎn)品，加熱攪拌至產(chǎn)品全溶。若出現(xiàn)熔化呈油滴現(xiàn)象，就繼續(xù)加熱。預(yù)熱一個(gè)布氏漏斗品全溶。若出現(xiàn)熔化呈油滴現(xiàn)象，就繼續(xù)加熱。預(yù)熱一個(gè)布氏漏斗，趁熱抽濾，得到部分產(chǎn)品，再將溶液冷卻，最

4、終析出晶體，洗滌，趁熱抽濾，得到部分產(chǎn)品，再將溶液冷卻，最終析出晶體，洗滌，抽濾也是乙酰苯胺產(chǎn)品。，抽濾也是乙酰苯胺產(chǎn)品。1 1、乙酰苯胺的制備、乙酰苯胺的制備編號(hào)苯胺用量( ml )乙酸酐( ml )冰醋酸( ml )加熱時(shí)間(min)產(chǎn)量(g)產(chǎn)率(%)1561010+53.953.80%2551010+53.548.27%3571010+53.446.90%4561015+83.446.90% 表1：由苯胺制備乙酰苯胺數(shù)據(jù)及處理 得出：苯胺與乙酸酐比例在5:6，10ml覺(jué)得冰醋酸作催化劑。10分鐘回流和5分鐘繼續(xù)回流，的實(shí)驗(yàn)方案是產(chǎn)率最高，且用料最省，加熱時(shí)間也是合適，節(jié)約能源的乙酰苯胺

5、制備方案。?；瘜?shí)驗(yàn)過(guò)程照片?；瘜?shí)驗(yàn)過(guò)程照片將2.4g已干燥研細(xì)的自制乙酰苯胺和4.0mL冰乙酸放入50mL錐形瓶中，充分搖動(dòng)，然后在冰水浴冷卻下慢慢加入5mL濃硫酸，并放在冰浴中冷卻至0左右。在另一個(gè) 25mL 錐形瓶中配制混酸2.0mL濃硫酸和1.5mL濃硝酸。先加入濃硫酸，然后在冰浴中，邊搖動(dòng)錐形瓶邊小心加入硝酸。冷至室溫后，用滴管逐滴加到盛放乙酰苯胺溶液的錐形瓶中進(jìn)行硝化。邊加混酸邊冷卻，使體系溫度始終低于 5C?；焖峒油旰?，把錐形瓶移出冰浴，在室溫中保持 30min，并間歇搖動(dòng)錐形瓶。在攪拌下，將硝化物料細(xì)流倒入盛有 25mL 水和25g碎冰的燒杯中，攪拌 5min，抽濾。壓干濾餅

6、，用適量冰水洗滌兩次后抽干。將濾餅放入250mL 錐形瓶中， 加2030mL水。在搖動(dòng)下小心加入碳酸鈉粉末，滴加幾滴酚酞 直至溶液呈微紅色 。加熱至沸騰并保持5min ， 再冷卻到50 ， 迅速抽濾 。并用適量冰水洗滌兩次后抽干。取少量樣品重結(jié)晶，測(cè)定其熔點(diǎn)。2 2、乙酰苯胺的硝化、乙酰苯胺的硝化硝化反應(yīng)乙酰苯胺與混酸反應(yīng)，硝化的位置與溫度有關(guān)。在低溫（低于5）下產(chǎn)物以對(duì)硝基乙酰苯胺為主。硝化溫度升高，鄰硝基乙酰苯胺產(chǎn)物將增多。實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)裝置圖編號(hào)乙酰苯按量(g)冰乙酸（ml）加入硫酸量(ml)加入混酸(ml)反應(yīng)溫度()產(chǎn)量(g)產(chǎn)率對(duì)硝基苯胺（g）硫酸硝酸12.44521.51-22.

7、31.671.8%22.44621.51-21.91.356.3%32.44521.55-62.20.968.7%表2：乙酰苯胺的硝化數(shù)據(jù)及其處理 得：乙酰苯胺的硝化反應(yīng)溫度控制在12攝氏度的反應(yīng)溫度下對(duì)硝基產(chǎn)物最多，且開(kāi)始加入硫酸的量不宜過(guò)多。乙酰苯胺：冰醋酸:硫酸=1:3:5，混酸比例為4:3。硝基反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖片硝基反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖片pH=10時(shí)，鄰位產(chǎn)物較對(duì)位產(chǎn)物易水解，生成的鄰硝基苯胺又溶于50的堿液，故將混合產(chǎn)物與碳酸鈉溶液共沸水解，50過(guò)濾即可除去鄰位副產(chǎn)物。對(duì)位產(chǎn)物再與氫氧化鈉溶液共沸，水解得對(duì)硝基苯胺。在50mL圓底燒瓶中放入3.0g對(duì)硝基乙酰苯胺，15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的硫酸

8、，放入攪拌子，搭好冷凝回流裝置，回流1520min。將得到的溶液移入盛有50mL冷水的250mL大燒杯中，在攪拌下滴加20%NaOH溶液，至溶液呈堿性，使對(duì)硝基苯胺完全析出。然后將其冷卻至室溫，進(jìn)行抽濾。用水沖洗多次，使其回歸中性，干燥，測(cè)定粗產(chǎn)品的熔點(diǎn)。3、硝基乙酰苯胺的水解、硝基乙酰苯胺的水解編號(hào)硝基乙酰苯胺（g）硫酸40%(ml)NaOH20%(ml)熔點(diǎn)()硝基苯胺產(chǎn)量(g)對(duì)硝基苯胺（g）產(chǎn)率12126.51380.70.545.7%22106.11380.60.439.2%32158.51380.50.232.6%得：水解步驟酸化的40%的硫酸量應(yīng)該加的合適，比例在3:2的比例時(shí)，

9、經(jīng)調(diào)PH呈堿性時(shí)的硝基苯胺產(chǎn)率最高。表3：硝基乙酰苯胺的水解數(shù)據(jù)及處理4、鄰硝基苯胺和對(duì)硝基苯胺的分離鄰硝基苯胺和對(duì)硝基苯胺的分離實(shí)驗(yàn)總結(jié)和思考 通過(guò)本次自主實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，我們學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)室里的自主時(shí)間很多，相比于平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，自己的自主學(xué)習(xí)能力有所提高，一起探究做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)教老師和同學(xué)，學(xué)習(xí)到了很多的實(shí)驗(yàn)技巧與方法，了解到得出一整套實(shí)驗(yàn)方案的方法，進(jìn)一步鍛煉了我們的實(shí)驗(yàn)技能。還學(xué)到了一些課本上不能夠?qū)W習(xí)到的，而是通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)踐才能夠?qū)W習(xí)到的知識(shí)與一些技能。在實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)重要的不僅僅是小組的合作，更是一個(gè)實(shí)驗(yàn)者的縝密的思維。實(shí)驗(yàn)室也是個(gè)有危險(xiǎn)的地方，每一步都要考慮好多好多的因素，最近基本的就是要保證安全的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例