甲基橙的制備

甲基橙的制備

2021/5/91

實驗目的和要求1、學習重氮鹽制備技術，了解重氮鹽的控制條件。2、掌握和了解重氮鹽偶聯(lián)反應的條件，掌握甲基橙制備的原理及實驗方法3、進一步練習過濾，洗滌，重結晶等基本操作。2021/5/92實驗原理

甲基橙是指示劑，它是由對氨基苯磺重氮鹽與N,N一二甲基苯胺的醋酸鹽，在弱酸介質中偶合得到的，偶合先得到的是紅色的酸性甲基橙，稱為酸性黃，在堿性中酸性黃轉變?yōu)榧谆鹊拟c鹽，即甲基橙.2021/5/93酸性黃(紅色)甲基橙合成路線2021/5/94實驗試劑和儀器儀器：50mL燒杯錐形瓶、抽濾瓶砂芯漏斗試劑：對氨基苯磺酸(2.1g)亞硝酸鈉(0.8g)N,N-二甲基苯胺(1.3ml)濃鹽酸;

氫氧化鈉(5%)淀粉-碘化鉀試紙等.2021/5/95主要試劑及產(chǎn)品的物理常數(shù)名稱分子量性狀折光率比重熔點℃沸點℃溶解度：克/100mL溶劑水醇醚對氨基苯磺酸173.2白色晶體280開始碳化0.8/10℃不溶不溶N,N-二甲苯胺121.18無色液體1.55820.9563193不溶∞∞甲基橙327.33橙色晶體300溶不溶2021/5/96實驗步驟（一）、重氮鹽的制備

在燒杯中放置10ml5%氫氧化鈉溶液及2.1g磨細的對氨基苯磺酸晶體，溫熱使溶。另溶0.8g亞硝酸鈉于6ml水中，加入上述燒杯中，用冰鹽浴冷卻至0－5℃左右；10ml5%NaOH+2.1g磨細的對氨基苯磺酸NaNO2+H2O2021/5/97在不斷攪拌下，將3ml濃鹽酸與10ml水配成的溶液緩緩滴加到上述混合溶液中，并控制溫度在5℃以下。滴加完后用淀粉-碘化鉀試紙檢驗。然后在冰鹽浴中放置15min以保證反應完全。3mlHCl+10mlH2O2021/5/98

（二）、偶合

在小燒杯內混合1.2gN,N-二甲基苯胺和1ml冰醋酸，在不斷攪拌下，將此溶液慢慢加到上述冷卻的重氮鹽溶液中。加完后，繼續(xù)攪拌10min，然后慢慢加入25ml5%氫氧化鈉溶液，直至反應物變?yōu)槌壬?，這時反應液呈堿性，粗制的甲基橙呈細粒狀沉淀析出。將反應物在沸水浴上加熱5min，冷至室溫后，再在冰水浴中冷卻，使甲基橙晶體析出完全。抽濾收集結晶，依次用少量水、乙醇、乙醚洗滌，壓干。2021/5/99

（三）、精制

若要得較純產(chǎn)品，可用溶有少量氫氧化鈉的沸水進行重結晶。待結晶析出完全后，抽濾收集，依次用少量乙醇、乙醚洗滌，得到橙色小葉片狀甲基橙結晶產(chǎn)量約1.3g。溶解少許甲基橙于水中，加幾滴稀鹽酸溶液，接著用稀的氫氧化鈉溶液中和，觀察顏色變化。2021/5/910反應關鍵及注意事項

1、對氨基苯磺酸是兩性化合物，酸性比堿性強，以酸性內鹽在，所以它能與堿作用成鹽而不能與酸作用成鹽。2、若試紙不顯藍色，尚需補充亞硝酸鈉溶液。3、在此時往往析出對氨基苯磺酸的重氮鹽。這是因為重氮鹽在水中可以電離，形成中性內鹽，該內鹽在低溫時難熔于水而形成細小晶體析出。

2021/5/9114、若反應物中含有未作用的N，N-二甲基苯胺醋酸鹽，在加入氫氧化鈉后，就會有難溶于水的N,N-二甲基苯胺析出，影響產(chǎn)物的純度。濕的甲基橙在空氣中受光的照射后，顏色很快變深，所以一般得紫紅色粗產(chǎn)物。5、重結晶操作應迅速，否則由于產(chǎn)物呈堿性，在溫度高時易使產(chǎn)物變質，顏色變深。用乙醇、乙醚洗滌的目的是使其迅速干燥。2021/5/912思考題1、什么叫偶聯(lián)反應？試結合本實驗討論一下偶聯(lián)反應的條件。2、試解釋甲基橙在酸堿介質中的變色原因，并用反應式表示。3、在本實