磺胺制備綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 本科學(xué)生綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程 基礎(chǔ)合成實(shí)驗(yàn)A2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 磺胺藥物的合成 專 業(yè) 化學(xué)師范 班 級 12化師 學(xué) 號 1205100023 姓 名 關(guān)偉江 指導(dǎo)教師及職稱 劉天穗教授 陳國術(shù)教授 開課學(xué)期 2013 至 2014 學(xué)年 2 學(xué)期 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 2014年 4月 實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目磺胺藥物的合成實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014.4.21-2014.5.12實(shí)驗(yàn)室生化樓631小組成員關(guān)偉江一目的和要求1、學(xué)習(xí)芳香族化合物硝化、還原、酰胺化、氯磺化等一系列反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)通法。2、掌握多步驟合成與分離、結(jié)構(gòu)測定、性能檢測等手段，應(yīng)用色譜、紅外光譜等現(xiàn)代測試儀器和技術(shù)，了解現(xiàn)代物理實(shí)

2、驗(yàn)方法的應(yīng)用。3、根據(jù)反應(yīng)原理及有關(guān)數(shù)據(jù)，查閱中英文文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)對氨基苯磺酰胺的全合成方案（包括實(shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)條件等）。4、通過多步驟合成、分離提純得到對氨基苯磺酰胺。實(shí)驗(yàn)室只提供第一步的原料和最基礎(chǔ)的試劑，學(xué)生需以前一步的產(chǎn)品為原料進(jìn)行下一步的合成。5、應(yīng)用熔點(diǎn)測定、紅外光譜法鑒定磺胺及其中間體的結(jié)構(gòu)。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)（知識、方法、手段等方面的綜合點(diǎn)）以“合成分離分析定性鑒定”為模式，綜合化合物的制備、檢驗(yàn)和產(chǎn)物的應(yīng)用。1、知識點(diǎn)（1）中英文文獻(xiàn)查閱和分析，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。（2）芳香族化合物的多步驟合成反應(yīng)知識，中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)物的純化分離及結(jié)構(gòu)表征方法。（3）回流、萃取、蒸

3、餾、重結(jié)晶、熔點(diǎn)測定、薄層層析（TLC）跟蹤反應(yīng)等原理及操作。（4）紅外光譜等現(xiàn)代測試儀器對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分析。（5）消炎類藥物磺胺的應(yīng)用。 2、方法與手段（1）教師布置課題、提出實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件；（2）學(xué)生查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟；教師指導(dǎo)，完善和確定方案；（3）學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（4）完成全合成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論報(bào)告。三實(shí)驗(yàn)原理磺胺藥物的合成是以苯為原料，經(jīng)硝化、還原、乙酰化、氯磺酰化和氨取代等常規(guī)反應(yīng)，合成了系列中間體和磺胺。由于磺胺（4-氨基苯磺酰胺）副作用大，目前，主要使用磺胺衍生物作為磺胺藥物。其合成路線如下：磺胺的合成：磺胺吡啶及磺胺噻唑的合成：本實(shí)驗(yàn)旨

4、在以硝基苯為原料，經(jīng)還原、乙?；?、氯磺?；桶比〈瘸Ｒ?guī)反應(yīng)，掌握磺胺及磺胺衍生物的制備方法。實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)七（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目苯胺的制備實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014.4.21實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)生化樓631小組成員關(guān)偉江一目的和要求1.苯胺是制備磺胺的中間體。2.硝基苯還原氨基是制備芳胺的反應(yīng)，掌握實(shí)驗(yàn)室制備苯胺的常規(guī)方法。3.了解水蒸汽蒸餾的原理、基本操作及其用途。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)（知識、方法、手段等方面的綜合點(diǎn)）以“合成分離分析定性鑒定”為模式，綜合化合物的制備、檢驗(yàn)和產(chǎn)物的應(yīng)用。1、知識點(diǎn)（1）芳香族化合物的多步驟合成反應(yīng)知識，中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)物的純化分離及結(jié)構(gòu)表征方法。（2）回流、萃取、蒸餾、重結(jié)晶、熔點(diǎn)測定、薄層

5、層析（TLC）跟蹤反應(yīng)等原理及操作。2、方法與手段（1）學(xué)生查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟；教師指導(dǎo)，完善和確定方案；（2）學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；三實(shí)驗(yàn)原理芳胺的制取不可能用任何方法將NH2導(dǎo)入芳環(huán)上，而是經(jīng)過間接的方法來制取。芳香族硝基化合物在酸性介質(zhì)中還原，可以得到相應(yīng)的芳香族伯胺。常用的還原劑有鐵鹽酸、鐵醋酸、錫鹽酸等 。工業(yè)上用Fe粉和HCl還原硝基苯制備苯胺，由于使用大量的Fe粉會產(chǎn)生大量含苯胺的鐵泥，造成環(huán)境污染，所以，逐漸改用催化加氫的方法，常用的催化劑如Ni，Pt，Pd等。實(shí)驗(yàn)室制備芳胺，鐵粉還原法仍然是一個(gè)常用的方法，鐵-鹽酸的缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間較長，但成本低，酸的用量僅為理論量的

6、1/40，如用鐵-醋酸，還原時(shí)間還能顯著縮短。反應(yīng)方程式為：用鐵來還原硝基苯，酸的用量很少，因?yàn)檫@里除了產(chǎn)生新生態(tài)氫以外，主要由產(chǎn)生的亞鐵鹽來還原硝基，反應(yīng)中包括的變化可用下面的方程式表示：純粹苯胺的沸點(diǎn)為184.4。四.儀器與試劑1.主要試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)試劑名稱性狀相對分子質(zhì)量相對密度熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/溶解度水乙醇乙醚苯冰醋酸無色吸濕性液體60.051.042916.6117.9溶溶溶溶硝基苯無色或淺黃色液體123.111.2056210211不溶溶溶溶苯胺無色油狀液體93.1281.026.3184微溶溶溶溶2主要試劑用量及規(guī)格試劑名稱規(guī)格用量質(zhì)量體積摩爾用量理論實(shí)際鐵屑化學(xué)純200.350

7、.35冰醋酸化學(xué)純2硝基苯化學(xué)純12.50.10.1乙醚化學(xué)純403.實(shí)驗(yàn)裝置五實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象記錄實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn) 象注意事項(xiàng)將20 g（0.35 mol）鐵屑、30mL H2O、2mL冰醋酸放入250 mL三頸燒瓶，振蕩混勻，裝上回流冷凝管。小火微微加熱煮沸35 min，冷凝后分幾次加入10.5 mL（12.5g 0.1mol）硝基苯，每次加完后用力振蕩，混勻，使反應(yīng)物充分混合，反應(yīng)放熱可以使化混合物沸騰。滴加完畢后，加熱回流0.51h，在回流過程中，經(jīng)常用力振蕩反應(yīng)混合物，以使反應(yīng)完全。 冰醋酸加入到鐵屑中后，反應(yīng)開始，有氫氣從溶液中放出。滴加硝基苯時(shí)，溶液迅速沸騰，溫度升高，溶液變?yōu)樽睾稚?，隨

8、著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液顏色漸漸加深，之至為黑色，由于反應(yīng)放熱，很快燒瓶中出現(xiàn)了回流現(xiàn)象兩相互不相溶，與Fe粉接觸機(jī)會少，因此充分的振蕩反應(yīng)物是使還原反應(yīng)順利進(jìn)行的操作關(guān)鍵。反應(yīng)完全標(biāo)志：回流中黃色油狀物消失而變?yōu)槿榘咨椭?。將回流裝置改為水蒸氣蒸餾裝置，直到餾出液澄清，再多收集56 mL清液，分層，水層用精鹽飽和，每次用40 mL乙醚萃取2次，萃取液和有機(jī)層用固體NaOH干燥，過濾，蒸去乙醚，殘留物用空氣冷凝管蒸餾，收集180-184的餾分。往反應(yīng)物中通入水蒸氣之后，反應(yīng)物劇烈翻騰，一段時(shí)間后，冷凝管中有乳白色液體被蒸出，此為苯胺的粗產(chǎn)品。用食鹽飽和餾分，沒有出現(xiàn)明顯分層現(xiàn)象，溶液為白色渾濁鹽析的

9、目的是降低苯胺在水中的溶解度。用氫氧化鈉做干燥劑，是因?yàn)槁然}與苯胺形成分子化合物。實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)七（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目乙酰苯胺的制備實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014.4.28實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)生化樓631小組成員關(guān)偉江一目的和要求1.乙酰苯胺是制備磺胺的中間體。2.掌握乙酰苯胺乙?；磻?yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)（知識、方法、手段等方面的綜合點(diǎn)）以“合成分離分析定性鑒定”為模式，綜合化合物的制備、檢驗(yàn)和產(chǎn)物的應(yīng)用。1、知識點(diǎn)（1）中英文文獻(xiàn)查閱和分析，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。（2）芳香族化合物的多步驟合成反應(yīng)知識，中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)物的純化分離及結(jié)構(gòu)表征方法。2、方法與手段（1）學(xué)生查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟；教師指導(dǎo)，完

10、善和確定方案；（2）學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；三實(shí)驗(yàn)原理 芳胺的酰化反應(yīng)在有機(jī)物的合成中有著重要的作用。通?？梢员Ｗo(hù)氨基，防止氨基氧化，以及降低氨基在親點(diǎn)取代反應(yīng)中對苯環(huán)的活化能力，使反應(yīng)由多元取代轉(zhuǎn)變?yōu)橐辉〈a(chǎn)物。同時(shí)乙酰氨基在酸堿存在下很容易水解游離出氨基。通過先?；偎獾倪^程達(dá)到保護(hù)氨基的目的。 芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸進(jìn)行酰化反應(yīng)。冰醋酸易得，價(jià)格便宜，但反應(yīng)時(shí)間較長，適合于大規(guī)模制備。酸酐一般來說是比酰氯更好上網(wǎng)酰化試劑。 用醋酐進(jìn)行?；磻?yīng)是在醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中進(jìn)行的。先將非水溶性上網(wǎng)苯胺轉(zhuǎn)變成水溶性的苯胺鹽酸鹽，再加入醋酐、醋酸鈉，這樣可以是苯胺鹽酸鹽游離出苯胺。然后，醋酐

11、立即與游離苯胺進(jìn)行乙?；磻?yīng)，可以得到高產(chǎn)率的乙酰苯胺。也由于醋酐水解比酰化速率慢，可以避免醋酐的水解，得到高純度的產(chǎn)物。乙酰苯胺的制備反應(yīng)式：可能發(fā)生的副反應(yīng)是乙酰苯胺的二乙?；啥阴；桨贰５蒙鲜龇椒梢詼p少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，而用苯胺直接與醋酐的反應(yīng)往往伴有二乙酰化副產(chǎn)物的產(chǎn)生。副反應(yīng)：四儀器與試劑1.主要試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)名稱性狀相對分子質(zhì)量(M)相對密度熔點(diǎn)(mp/)沸點(diǎn)(bp/)折光率(nD20 )溶解度水乙醇乙醚苯苯胺無色液體93.131.21-5.89184415863微溶混溶混溶混溶醋酐無色液體102.091.080-731391.3904混溶混溶混溶混溶乙酰苯胺白色固體1

12、35.171.026114.33042.2212微溶易溶易溶易溶2主要試劑用量及規(guī)格名 稱規(guī) 格用 量質(zhì)量/g體積/mL摩爾質(zhì)量mol理論實(shí)際濃鹽酸化學(xué)純5苯胺制備5.65.50.060.06醋酐化學(xué)純7.57.30.070.07醋酸鈉化學(xué)純90.0650.0653.實(shí)驗(yàn)裝置五實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象記錄實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象注意事項(xiàng) 在250ml燒杯中，加入5ml濃鹽酸、120ml水和5.6g（5.5ml，0.06mol）苯胺，攪拌混合。將溶液轉(zhuǎn)移至250ml錐形瓶并加熱至50，加入7.3ml（7.5g，0.07mol）醋酐，攪拌溶解。再立即加入事前配置好的9g（0.065mol）結(jié)晶醋酸鈉的20ml水溶液。攪

13、拌混合后，將反應(yīng)混合物在冰浴中冷卻，使產(chǎn)物結(jié)晶析出，抽濾收集，用少量冷水洗滌，干燥，稱重。 苯胺滴加到濃鹽酸的溶液中時(shí)，為橙黃色油狀小液珠。經(jīng)攪拌之后，油狀液滴消失，為澄清溶液。加熱使溶液升溫至50，加入醋酐和醋酸鈉并立即攪拌，出現(xiàn)大量白色片狀晶體沉淀。冰水浴冷卻，并抽濾壓干，得到白色片狀晶體。如果混合物溶液顏色加深，加約1g活性炭，煮沸，趁熱過濾脫色。 如果所得的乙酰苯胺不純或有顏色，可以用水對粗產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，測定熔點(diǎn)。加入120ml水進(jìn)行重結(jié)晶操作，加熱使得乙酰苯胺全部溶解，回流10min后，轉(zhuǎn)移至燒杯中進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻析出大量白色片狀晶體，抽濾后干燥 如果加水過量，晶體析不出來，可以通

14、過加熱蒸發(fā)出溶劑，或摩擦燒杯壁，使得晶體析出來。實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)七（3）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對乙酰氨基苯磺酰氯的制備實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014.5.5實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)生化樓631小組成員關(guān)偉江一目的和要求1.對乙酰氨基苯磺酰氯是制備磺胺的中間體。2.掌握乙酰苯胺氯磺?；脑砗蛯?shí)驗(yàn)技術(shù)。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)（知識、方法、手段等方面的綜合點(diǎn)）以合成-分離分析-定性鑒定為模式，綜合化合物的制備、檢驗(yàn)和產(chǎn)物的應(yīng)用。1、知識點(diǎn)（1）中英文文獻(xiàn)查閱和分析，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。（2）回流、萃取、蒸餾、重結(jié)晶、熔點(diǎn)測定、薄層層析（TLC）跟蹤反應(yīng)等原理及操作。2、方法與手段（1）教師布置課題、提出實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件；（2）學(xué)生查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)方案，擬定

15、實(shí)驗(yàn)步驟；教師指導(dǎo)，完善和確定方案；（3）學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；三實(shí)驗(yàn)原理芳環(huán)上的磺胺化及氯磺化都是重要的親電取代反應(yīng)。乙酰苯胺的氯磺化反應(yīng)主要得到對位取代產(chǎn)物。在實(shí)驗(yàn)操作中，將反應(yīng)物混合傾入冰水中得到對乙酰氨基苯磺酰氯沉淀，過量的氯磺酸被水解，而磺酰氯的水解相對較慢，只有在加熱或長時(shí)間停留在水介質(zhì)中才會慢慢水解成磺酸。下一步制備磺胺是在氫氧化銨水溶液中反應(yīng)，所以對氨基苯磺酰氯不必干燥和精制。而制備磺胺噻唑和磺胺吡啶時(shí)，對氨基苯磺酰氯則必須干燥，因反應(yīng)是無水條件下進(jìn)行的。四儀器與試劑1.主要試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)名稱性狀相對分子質(zhì)量(M)相對密度熔點(diǎn)(mp/)沸點(diǎn)(bp/)折光率(nD20 )溶解度

16、水乙醇乙醚苯乙酰苯胺白色固135.171.026114.33042.222微溶易溶易溶易溶氯磺酸無色或淡黃色液體116.521.77-801511.433反應(yīng)反應(yīng)混溶混溶氯仿無色透明液體119.381.484-63.561 621.4476不溶混溶混溶混溶對乙酰氨基苯磺酰氯白色至灰色晶體233.68149不溶可溶可溶可溶2主要試劑用量及規(guī)格名 稱規(guī) 格 用 量gmL摩爾質(zhì)量mol理論 實(shí)際乙酰苯胺制備100.0740.037氯磺酸化學(xué)純45250.380.19氯仿化學(xué)純50703.實(shí)驗(yàn)裝置五實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象記錄實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象備注 在150ml干燥的錐形瓶中,放入10g(0.074mol)干燥的

17、乙酰苯胺,緩和加熱至融化.旋轉(zhuǎn)使其均勻地凝結(jié)在瓶底和下部瓶壁上。置燒瓶于冰水浴中冷卻，迅速將25ml（45g，0.38mol）氯磺酸一次加入錐形瓶，立即塞上帶有氯化氫導(dǎo)氣管的塞子，此時(shí)大量氯化氫氣體放出，反應(yīng)立即發(fā)生，甚至沸騰，必要時(shí)可用冰水浴冷卻。待反應(yīng)緩和后，旋搖燒瓶是固體全部溶解，再在溫水浴中溫?zé)?0min，使反應(yīng)完全。 溫度加熱到一定程度，乙酰苯胺完全溶解，成為暗黃色粘稠狀液體。慢慢旋轉(zhuǎn)錐形瓶使得液體附著于錐形瓶底部，隨著溫度的降低，液體漸漸凝固，變?yōu)榘咨槧罟腆w，覆蓋于錐形瓶底部。加入氯磺酸后，附著與錐形瓶底部的固體漸漸融化，并放出大量熱量，有氯化氫霧氣揮發(fā)出來，慢慢旋轉(zhuǎn)錐形瓶，促使

18、反應(yīng)完全進(jìn)行。溫水浴10min鐘，使得氯化氫大量跑離體系。氯磺酸與乙酰苯胺反應(yīng)激烈，將乙酰苯胺凝結(jié)在燒瓶周圍，可以使反應(yīng)緩和。當(dāng)反應(yīng)過于激烈時(shí)，可以適當(dāng)冷卻。裝置應(yīng)密封，導(dǎo)氣管末端要與堿液接收瓶的水面接近，當(dāng)不能出入水中，否則倒吸。將反應(yīng)瓶至于冰浴中完全冷卻后，在通風(fēng)廚內(nèi)，攪拌下，將冷的混合物慢慢倒入盛有約160g碎冰的燒杯中，用少量冷水淋洗燒瓶，并將洗滌液倒入燒杯中。攪拌數(shù)分鐘并盡量將大塊固體搗碎，抽濾收集，用少量冷水洗滌，壓干。稱重。 反應(yīng)物為暗黃色透明油狀液體，將其傾入裝有碎冰的燒杯中，頓時(shí)放出大量氯化氫霧氣，放出的熱量迅速使得碎冰融化。同時(shí)燒杯中出現(xiàn)大量白色絮狀固體加入速度必須緩慢，并

19、充分?jǐn)嚢瑁悦饩植窟^熱而使乙酰氨基苯磺酰氯水解，此步是關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)七（4）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對氨基苯磺酰胺的制備實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014.5.12實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)生化樓631小組成員關(guān)偉江一目的和要求1.學(xué)習(xí)磺胺衍生物的合成方法。2.通過磺胺的制備掌握酰氯的氨解和乙酰氨基衍生物水解的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)（知識、方法、手段等方面的綜合點(diǎn)）以合成-分離分析-定性鑒定為模式，綜合化合物的制備、檢驗(yàn)和產(chǎn)物的應(yīng)用。1、知識點(diǎn)（1）芳香族化合物的多步驟合成反應(yīng)知識，中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)物的純化分離及結(jié)構(gòu)表征方法。2、方法與手段（1）教師布置課題、提出實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件；（2）學(xué)生查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟；教師指導(dǎo)，完

20、善和確定方案；三實(shí)驗(yàn)原理中間體對乙酰氨基苯磺酰氯分子中存在有磺酰氯基團(tuán)，性質(zhì)活潑，先與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變成磺酰胺，反應(yīng)體系中使用過量的氨，可以用來中和反應(yīng)中長生的氯化氫.進(jìn)一步是乙酰保護(hù)基的酸催化水解,得到銨鹽,然后,中和游離出對氨基苯磺酰胺產(chǎn)品.對乙酰氨基苯磺酰胺分子存在有兩個(gè)酰胺鍵,由于磺酰氨基的水解比乙酰氨基慢得多,只有乙酰氨基被水解,而磺酰胺不被水解.副反應(yīng):磺胺氯在水存在下水解成磺酸.副產(chǎn)物對乙酰氨基苯磺酸在中和步驟中成為磺酸鈉鹽,溶于水中,不影響產(chǎn)品質(zhì)量。四儀器與試劑1主要試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)名稱性狀相對分子質(zhì)量(M)相對密度熔點(diǎn)(mp/)沸點(diǎn)(bp/)溶解度水乙醇乙醚苯對乙酰氨基苯磺酰氯

21、白色至灰色晶體233.68149不溶可溶可溶可溶氨水無色透明液體35.0450.90混溶混溶分層分層鹽酸無色透明液體36.461.20-114108混溶混溶不溶不溶碳酸鈉白色粉末或顆粒1062.53851溶解不溶不溶不溶2主要試劑用量及規(guī)格名 稱規(guī) 格 用 量gmL摩爾質(zhì)量mol 理論 實(shí)際對乙酰氨基苯磺酰氯制備30.0130.01氨水化學(xué)純15鹽酸化學(xué)純33.實(shí)驗(yàn)裝置五實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn) 象注意事項(xiàng)稱取3g(約0.013mol)自制的對乙酰氨基苯磺酰氯粗產(chǎn)品于100ml錐形瓶中。再攪拌下，緩慢加入（在通風(fēng)櫥內(nèi)）15ml濃氨水，立即發(fā)生放熱反應(yīng)并產(chǎn)生白色糊狀物。繼續(xù)攪拌10min。再加入

22、10ml水，緩緩加熱10min，并不斷攪拌，以除去多余的氨。得到的對乙酰氨基苯磺酰胺混合物可直接用于下一步實(shí)驗(yàn)。也可以將上述對乙酰氨基苯磺酰胺混合物在冰水浴中冷卻，抽濾，少量冰水洗滌，干燥。粗產(chǎn)品可用水重結(jié)晶，產(chǎn)品熔點(diǎn)為219220 對乙酰氨基苯磺酰氯加入濃氨水后，變?yōu)榛疑珳啙嵋海懦龃罅康臒?，攪?0min后，變?yōu)榛疑隣钗?對乙酰氨基苯磺酰胺可溶于過量的濃氨水中，若冷卻后結(jié)晶析出不多，可以加入稀鹽酸至剛果紅試紙變色，則對乙酰氨基苯磺酰胺幾乎全部沉淀析出。將上述混合物移入圓底燒瓶中，加入3ml濃鹽酸，加熱回流約30min，冷卻至室溫，得到幾乎澄清的溶液,若有固體析出繼續(xù)加熱，使反應(yīng)完全。如溶

23、液呈現(xiàn)黃色，并有極少量固體存在，需加入少量活性炭煮沸幾分鐘，趁熱過濾。加入3ml鹽酸后進(jìn)行回流，渾濁消失，溶液有少許灰色，但是仍為澄清液體。趁熱過濾以除去溶液中含有的雜質(zhì)，得到微黃色澄清液體，經(jīng)冷卻有少量絮狀物析出。對乙酰氨基苯磺酰胺在稀鹽酸中水解成磺胺，后者又可以與過量的鹽酸形成磺胺鹽酸鹽而溶于水，所以水解完成后，反應(yīng)液冷卻無固體析出。粗產(chǎn)品用水進(jìn)行重結(jié)晶（每克粗產(chǎn)物用水1012ml）產(chǎn)量1.82.1g，熔點(diǎn)為161162。純的對氨基苯磺酰胺為白色針狀晶體，熔點(diǎn)為163164。將對氨基苯磺酰胺粗產(chǎn)品加入50ml水中，加熱回流，溶液澄清后，傾入燒杯中，冷卻結(jié)晶，干燥后得產(chǎn)物為白色粉末狀固體。碳

24、酸鈉中和濾液中的鹽酸時(shí)，伴隨著二氧化碳的溢出，控制好加入速度，另外磺胺為一兩性化合物，過堿也容易成鹽而溶于水，所以要控制好PH防止損失六各個(gè)實(shí)驗(yàn)的粗產(chǎn)物分離純化流程圖1.苯胺的制備2乙酰苯胺的制備3. 對乙酰氨基苯磺酰氯的制備4. 對氨基苯磺酰胺的制備七結(jié)果分析及討論1產(chǎn)品分析及產(chǎn)率計(jì)算(1)a.苯胺的產(chǎn)品分析:產(chǎn)品為無色透明澄清液體,約5.2g。理論產(chǎn)率為：18.92g，產(chǎn)率為23.6%。b.乙酰苯胺的產(chǎn)品分析：產(chǎn)品為白色針狀晶體，約4.6g。理論產(chǎn)率為：8.11g，產(chǎn)率為：58.6%。c.對乙酰氨基苯磺酰氯的產(chǎn)品分析： 產(chǎn)品為白色粉末，約0.9g。理論產(chǎn)率為：8.64g，產(chǎn)率為：13.4%

25、。d.對氨基苯磺酰胺的產(chǎn)品分析：產(chǎn)品為灰白色粉末，約0.36g。理論產(chǎn)率為：0.66g，產(chǎn)率為：54.5%.熔點(diǎn)為181.5181.6。（2）對氨基苯磺酰胺的紅外分析譜圖分析:查閱相關(guān)譜圖信息,如上圖,知道出現(xiàn)如上圖譜圖則可能含有n-phenyl Amides,即N -苯基酰胺。并對照課本對氨基苯磺酰胺的譜圖，基本相近，則產(chǎn)物為對乙酰苯磺酰胺。（3）乙酰苯胺的紅外分析譜圖對比經(jīng)過對比，實(shí)驗(yàn)所制的產(chǎn)品基本為純的乙酰苯胺。2對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析及其結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)經(jīng)一系列的合成，得到0.36g對乙酰氨基苯磺酰胺，測得熔點(diǎn)為181.5181.6。融程較長，所以物質(zhì)不純，但經(jīng)紅外譜圖分析，與對乙酰氨

26、基苯磺酰胺譜圖相近，含有特征峰。本實(shí)驗(yàn)基本成功。但是產(chǎn)品可能含有大量雜質(zhì)，致使產(chǎn)品熔點(diǎn)偏大，紅外譜圖出現(xiàn)偏差。3本實(shí)驗(yàn)的成敗、關(guān)鍵環(huán)節(jié)及改進(jìn)措施 本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟在于粗產(chǎn)物的提純，如果使用的溶劑過多，則會使得產(chǎn)物損失嚴(yán)重而導(dǎo)致產(chǎn)率不高，所以加溶劑的時(shí)候可以先稍加少一點(diǎn)，回流之后如發(fā)現(xiàn)仍有固體沒溶則可以補(bǔ)加少量溶劑，使得溶液澄清。稍冷卻則能使得溶液飽和，析出晶體。 改進(jìn)措施：硝基苯的制備過程毒性較大，所以本實(shí)驗(yàn)可以從化學(xué)純硝基苯開始合成，以減少毒性。本實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)有：（1）硝基還原反應(yīng)是放熱反應(yīng)，滴加過快會導(dǎo)致沖料。注意時(shí)時(shí)搖動反應(yīng)瓶。（2）如果用鹽酸鐵作還原劑來還原制苯胺，則反應(yīng)后要加

27、入飽和碳酸鈉至溶液呈堿性后，再進(jìn)行水蒸氣蒸餾，而本實(shí)驗(yàn)無需中和即可直接水進(jìn)行水蒸氣蒸餾，這是因?yàn)榇姿徼F是弱酸弱堿鹽，不穩(wěn)定極易水解。（3）在水蒸氣蒸餾至大部分苯胺蒸出時(shí)，可能有泡沫產(chǎn)物，應(yīng)多加注意，防止沖出污染產(chǎn)物。（4）由于Fe3O4粘在反應(yīng)瓶上，可以用鹽酸清洗，洗滌液必須倒入廢液桶中。（5）氯磺酸對皮膚和衣服有較強(qiáng)的腐蝕性，暴露在空氣中會放出大量的氯化氫氣體，遇水會發(fā)生猛烈的放熱反應(yīng)，甚至爆炸。故使用時(shí)需加小心，反應(yīng)中儀器及藥品需十分干燥，含氯磺酸的廢液不可直接倒入水槽，而應(yīng)倒入廢液缸中。（6）氣體吸收裝置的導(dǎo)氣管末端與接受器水面接近，但絕不能插入水中，否則水倒吸后會與氯磺酸發(fā)生猛烈反應(yīng)，

28、造成爆炸事故?。?）乙酰苯胺逐漸溶解，且有氯化氫放出。反應(yīng)可能進(jìn)行得很劇烈，必要時(shí)浸入冰浴中。（8）加入速度應(yīng)該緩慢，同時(shí)攪拌，以免局部過熱，而使乙酰氨基苯磺酰胺分解。（9）純對乙酰氨基苯磺酰氯很穩(wěn)定，但粗產(chǎn)物在溫?zé)岬那闆r下，或放置過久時(shí)即分解。要得純產(chǎn)物，可用氯仿作溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，熔點(diǎn)149。在這里為了節(jié)約時(shí)間，可直接用于下一步反應(yīng)。（10）同樣不經(jīng)分離進(jìn)行下步反應(yīng)。若要得到純產(chǎn)品，可在冰浴中冷卻，抽濾，干燥，將粗產(chǎn)物用水重結(jié)晶。純對乙酰氨基苯磺酰胺熔點(diǎn)為219220。（11）對乙酰氨基苯磺酰胺在稀酸中水解成磺胺，后者與過量的鹽酸形成水溶性鹽酸鹽，所以水解完成后，水溶液應(yīng)為一澄清液。（12）用碳酸氫鈉中和時(shí)，有二氧化碳放出，故應(yīng)控制