鄰硝基苯酚和對硝基苯酚的合成與分離

1、鄰硝基苯酚和對硝基苯酚合成與分離1一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)芳烴硝化反應(yīng)的基本理論和硝 化方法2、加深對芳烴親電取代反應(yīng)的理解3、掌握水蒸氣蒸餾技術(shù).2二、實驗原理 本實驗利用苯酚硝化而得到鄰硝基苯酚和對硝基苯酚的混合物，芳香族硝基化合物一般是由芳香族化合物直接硝化制得的。根據(jù)被硝化物的活性，可以 利用稀硝酸、濃硝酸和濃硫酸的混合酸來進行硝化。3三、實驗儀器、試劑1、儀器：100ml三口燒瓶 磁力攪拌器 回流冷凝管 溫度計 布氏漏斗 水浴鍋 30 mL圓底燒瓶 100 mL恒壓滴液漏斗 球形冷凝器 100mL、50 mL三角瓶各一個 2、試劑：苯酚 4.7g(0.05 mol) 硝酸鈉 7g(0.0

2、8 mol) 濃硫酸(d=1.83) 11g(6 ml,0.11 mol) 濃鹽酸 3 ml 活性炭約 1.0g4四、實驗步驟1、在100 ml三口燒瓶上,配置攪拌器,溫度計和滴液漏斗(參見圖).先加入20 ml水,然后,在攪拌下慢慢加入 6 ml濃硫酸.（注意:只可將濃硫酸沿容器壁往水中慢慢傾倒,切不可顛倒次序!）2、取下滴液漏斗,趁酸液尚在溫?zé)嶂畷r,自反應(yīng)瓶側(cè)口加入7g硝酸鈉,使其溶入稀硫酸中.裝上滴液漏斗,將反應(yīng)瓶置入冰水浴中,使混合物冷卻至20.用硝酸鈉或硝酸鉀和稀硫酸的混合物代替稀硝酸以減少苯酚被，并有利于增加對硝基苯酚的產(chǎn)量。 硝酸氧化的可能性3、稱取 4.7 g苯酚1,與 lml

3、溫水混合,并冷卻至室溫.（注意:苯酚有腐蝕性,若不慎觸及皮膚,應(yīng)立刻用肥皂和水沖洗,再用酒精棉擦洗.） 苯酚的熔點為41,室下呈固體態(tài),量取時可用溫水浴使其熔化.苯酚中加入少許水可降低熔點,使其在室溫下即呈液態(tài),有利于滴加和反應(yīng).54.在攪拌下,將苯酚水溶液自滴液漏斗滴入反應(yīng)瓶中,用冰水浴將反應(yīng)溫度維持在20左右（注意:在非均相反應(yīng)體系中,保持良好的攪拌能夠顯著地加速反應(yīng).）反應(yīng)溫度對苯酚的硝化影響很大.當(dāng)溫度過高,一元硝基酚有可能發(fā)生進一步硝化,或因發(fā)生氧化反應(yīng)而降低一元硝基酚的產(chǎn)量;當(dāng)溫度偏低,又將減緩反應(yīng)速度.5、加完苯酚后,在室溫下繼續(xù)攪拌lh,有黑色油狀物生成,傾出酸層.然后向油狀物

4、中加人20 ml水并振搖,先傾出洗液,再用水洗三次,以除凈殘存的酸（注意:硝基酚產(chǎn)物有毒,洗滌操作時要小心!）其中進行水硝基酚在殘余混蒸氣蒸餾時,會因長時間高溫受熱而發(fā)生進一步硝化或氧化.因此,一定要洗凈粗產(chǎn)物中的殘酸.6、對油狀混合物作水蒸氣蒸餾,直到冷凝管中無黃色油滴餾出為止.在水蒸氣蒸餾過程中,黃色的鄰-硝基苯酚晶體會附著在冷凝管內(nèi)壁上,可以通過間或關(guān)閉冷卻水龍頭,使熱蒸汽將其熔化而流出.67、將餾出液冷卻過濾,收集淺黃色晶體,即得鄰-硝基苯酚產(chǎn)物.涼干后稱量,測熔點并計算產(chǎn)率.（注意:鄰-硝基苯酚容易揮發(fā),應(yīng)保存在密閉的棕色瓶中. 鄰-硝基苯酚mp45,有特殊的芳香氣味.）8、向水蒸氣

5、蒸餾后的殘余物中加水至總體積為 50 ml,并加入 3 ml濃鹽酸和 0.5 g活性炭,煮沸 15 min,用預(yù)熱過的布氏漏斗過濾,濾液經(jīng)冷卻析出對-硝基苯酚.過濾干燥后稱重,測熔點并計算產(chǎn)率.（對-硝基苯酚為淡黃或無色針狀晶體,無氣味,mpll2113.）9、如果實測熔點偏低,可以用乙醇-水混合溶劑對產(chǎn)物進行重結(jié)晶:加少量乙醇于盛有一硝基苯酚的圓底燒瓶中,配置回流冷凝管,加熱回流,再補加乙醇直到產(chǎn)物全部溶解于沸騰的乙醇中.然后,逐滴加入熱水(60左右),直到乙醇溶液中正好出現(xiàn)混濁為止.再加幾滴乙醇,使混濁液剛好澄清.靜置冷卻至室溫,過濾即得產(chǎn)物,涼干后測熔點.7四、操作重點及注意事項 1、用冰水浴控制反應(yīng)溫度在10-150C之間，若反應(yīng)溫度超過200C，硝基苯酚可繼續(xù)硝化或被氧化，使產(chǎn)量降低。 2、用水蒸氣蒸餾分離鄰、對硝基苯酚時，鄰硝基苯酚蒸完的標(biāo)志為冷凝管中無黃色溜出液。 3、粗產(chǎn)物鄰硝基苯酚用乙醇-水混合溶劑重結(jié)晶。用稍過量的乙醇加熱使之溶解，得到的濾液放入通風(fēng)櫥中，讓其揮發(fā)，然后緩慢滴入