乙酰苯胺制備實驗

1、乙酰苯胺的制備實驗 一、實驗原理酰胺可以用酰氯、酸酐或酯同濃氨水、碳酸銨或（伯或仲）胺等作用制得。同冰醋酸共熱來制備。這個反應是可逆的。在實際操作中，一般加入過量的冰醋酸，同時，用分餾柱把反應中生成的水（含少量的冰醋酸）蒸出，以提高乙酰苯胺的產率。主反應：二、反應試劑、產物、副產物的物理常數三、藥品四、流程圖五、實驗裝置圖（1）分餾裝置 （2）抽濾裝置  （3）干燥裝置六、實驗內容在60ml錐形瓶上裝一個分餾柱，柱頂插一支 200溫度計，用一個小錐形瓶收集稀醋酸溶液。在錐形瓶中放入5.0ml（0.055mol）新蒸餾過的苯胺、7.4ml(0.13mol)

2、冰醋酸和0.1g鋅粉，緩慢加熱至沸騰，保持反應混合物微沸約10min，然后逐漸升溫，控制溫度，保持溫度計讀數在105左右。經過4060min，反應所生成的水（含少量醋酸）可完全蒸出。當溫度計的讀數發(fā)生上下波動或自行下降時（有時反應容器中出現白霧），表明反應達到終點。停止加熱。這時，蒸出的水和醋酸大約有4ml。在不斷攪拌下把反應混合物趁熱以細流慢慢倒入盛100ml冷水的燒杯中。繼續(xù)劇烈攪拌，并冷卻燒杯，使粗乙酰苯胺成細粒狀完全析出。用布氏漏斗抽濾析出的固體，用玻璃瓶塞把固體壓碎，再用510ml冷水洗滌以除去殘留的酸液。把粗乙酰苯胺放入150ml熱水中，加熱至沸騰。如果仍有未溶解的油珠，需補加熱水

3、，直到油珠完全溶解為止。稍冷后加入約0.5g粉末狀活性炭，用玻璃棒攪動并煮沸5-10min。趁熱用保溫漏斗過濾或用預先加熱好的布氏漏斗減壓過濾。冷卻濾液，乙酰苯胺呈無色片狀晶體析出。減壓過濾，盡量擠壓以除去晶體中的水分。產品放在表面皿上晾干后測定其熔點。產量：約5.0g。純乙酰苯胺為無色片狀晶體。熔點mp=114.3。      （一）制備階段1.安裝分餾裝置：如圖（1）所示，在100ml錐形瓶上裝一個分餾柱，柱頂插一支 200溫度計，用一個100ml錐形瓶收集稀醋酸溶液。2.加藥品：在100ml錐形瓶中放入5ml新蒸餾過的苯胺、7.4ml冰醋

4、酸和0.1g鋅粉。3.加熱反應：用電熱套緩慢加熱至沸騰，保持反應混合物微沸約10min（注：為了讓苯胺的酰化反應一段時間，暫時不要有餾分蒸出狀態(tài)），然后逐漸升溫，控制溫度，保持溫度計讀數在105左右。經過40-60min，反應所生成的水（含少量醋酸）可完全蒸出。當溫度計的讀數發(fā)生上下波動或自行下降時（有時，反應容器中出現白霧），表明反應達到終點。停止加熱。這時，蒸出的水和醋酸大約有4ml。  （二）后處理階段    1.倒入冷水中析出產品：在不斷攪拌下把反應混合物趁熱以細流慢慢倒入盛100ml冷水的燒杯中。繼續(xù)劇烈攪拌，并冷卻燒杯，使粗乙酰苯胺成細粒狀完

5、全析出。    2.抽濾：用布氏漏斗抽濾析出的固體，用玻璃瓶塞把固體壓碎。    3.洗滌：用510ml冷水洗滌以除去殘留的酸液。    4.重結晶純化：    （1）溶解：把粗乙酰苯胺放入150ml熱水中，加熱至沸騰。如果仍有未溶解的油珠，需補加熱水，直到油珠完全溶解為止。【溶解粗乙酰苯胺所用的水不一定都是150ml，正確的做法為上一步抽濾時盡量要干些，用天平稱粗乙酰苯胺的質量，再根據乙酰苯胺在100的溶解度計算水的用量，并多加20%的水，合起來即為溶解粗乙酰苯胺

6、所用的水的量】     （2）活性炭脫色：稍冷后加入約0.5g粉末狀活性炭，用玻璃棒攪動并煮沸5-10min。     （3）趁熱過濾：趁熱用保溫漏斗過濾或用預先加熱好的布氏漏斗減壓過濾。     （4）冷卻析出：冷卻濾液，乙酰苯胺呈無色片狀晶體析出。     （5）抽濾：減壓過濾，盡量擠壓以除去晶體中的水分。   5.干燥：產品放在表面皿上用熱水浴烘干。   6.稱重：約5.0g。&#

7、160;  純乙酰苯胺為無色片狀晶體。熔點mp=114.3。七、注意事項1.久置的苯胺色深，會影響生成的乙酰苯胺的質量。 2.鋅粉的作用是防止苯胺在反應過程中氧化。但必須注意，不能加得過多，否則在后處理中會出現不溶于水的氫氧化鋅。 3.此油珠是熔融狀態(tài)的含水的乙酰苯胺（83時含水13）。如果溶液溫度在83以下，溶液中未溶解的乙酰苯胺以固態(tài)存在。4.乙酰苯胺于不同溫度在100ml水中的溶解度為：20 0.46g， 25，0.56g； 80，3.50g； 100，5.5g在以后各步加熱煮沸時，會蒸發(fā)掉一部分水，需隨時再補加熱水。本實驗重結晶時水的用量，最好使溶液在80-90時為飽和狀態(tài)。

8、 5.不能在沸騰或者接近沸騰的溶液中加入活性炭，否則會引起突然暴沸，致使溶夜沖出容器。6.事先將布氏漏斗用鐵夾夾住，倒懸在沸水浴上，利用水蒸氣進行充分預熱。這一步如果沒有做好，乙酰苯胺晶體將在布氏漏斗內析出，引起操作上的麻煩和造成損失。吸濾瓶應放在水浴中預熱，切不可直接放在電熱套上加熱。八、思考題1、反應時為什么要控制分餾柱柱頂溫度在105左右？    答：為了提高乙酰苯胺的產率，反應過程中不斷分出產物之一水，以打破平衡，使反應向著生成乙酰苯胺的方向進行。因水的沸點為100ºC，反應物醋酸的沸點為118ºC，且醋酸是易揮發(fā)性物質，因此，為了達到

9、即要將水份除去，又不使醋酸損失太多的目的，必需控制柱頂溫度在105ºC左右。2、還可以用其它什么方法用苯胺制備乙酰苯胺？    答：用苯胺與乙酰氯、乙酸酐進行酰化反應制備乙酰苯胺；或用苯乙酮先與鹽酸羥胺作用生成肟，再在酸作用下進行貝克曼重排反應制備乙酰苯胺；或用乙酸酯進行酯的苯胺解作用可得。3、在重結晶操作中，必須注意哪幾點才能使產品產率高，質量好？    答：（1）正確選擇溶劑；       （2）溶劑的加入量要適當；    

10、;   （3）活性炭脫色時，一是加入量要適當，二是切忌在沸騰時加入活性炭；       （4）吸濾瓶和布氏漏斗必需充分預熱；       （5）濾液應自然冷卻，待有晶體析出后再適當加快冷速度，以確保晶形完整；       （6）最后抽濾時要盡可能將溶劑除去，并用母液洗滌有殘留產品的燒杯。4、試計算重結晶時留在母液中的乙酰苯胺的量。    答：假設在室溫25時用100m

11、l水對4.5g乙酰苯胺重結晶，25時乙酰苯胺在水中的溶解度是0.563g，于是在室溫25時，經過重結晶抽濾后得到100ml母液，100ml母液中溶解0.563g乙酰苯胺處于飽和狀態(tài)，即留在母液中的乙酰苯胺的量為0.563g。就是說要有0.563g乙酰苯胺不能沉淀析出，只能析出4.5g-0.563g=3.937g，重結晶能得到的產物質量最多為3.937g，即重結晶的最大收率為3.937/4.5×100%=87.5%。5、乙酰苯胺的制備實驗是采用什么方法來提高產品產量的？    答：（1）使用新蒸餾的苯胺（除去苯胺中的雜質對產品質量的影響，也可提高

12、產量）；        （2）加入適量的鋅粉（防止在反應過程中苯胺被空氣中的氧氣所氧化）；        （3）增加反應物之一的濃度（使冰醋酸過量一倍多）；               （4）減少生成物之一的濃度（不斷分出反應過程中生成的水）；     

13、60;  （5）控制溫度計讀數在105（確保將生成的水蒸去，可防止乙酸被蒸出去）。6、在制備乙酰苯胺的飽和溶液進行重結晶時，在燒杯下有一油珠出現，試解釋原因。怎樣處理才算合理？   答：這一油珠是溶液溫度大于83時未溶于水但已經溶化了乙酰苯胺，因其比重大于水而沉于杯下，可補加少量熱水，使其完全溶解，且不可認為是雜質而將其拋棄。7、從苯胺制備乙酰苯胺時可采用哪些化合物作?；瘎扛饔惺裁磧?yōu)缺點？    答：常用的乙?；噭┯校阂阴Ｂ取⒁宜狒鸵宜岬?。      (1)用乙酰氯作乙?；瘎?，其

14、優(yōu)點是反應速度快。缺點是反應中生成的HCl可與未反應的苯胺成鹽，從而使半數的胺因成鹽而無法參與酰化反應。為解決這個問題，需在堿性介質中進行反應；另外，乙酰氯價格昂貴，在實驗室合成時，一般不采用。       (2)用乙酐作?；瘎鋬?yōu)點是產物的純度高，收率好，雖然反應過程中生成的乙酸可與苯胺成鹽，但該鹽不如苯胺鹽酸鹽穩(wěn)定，在反應條件下仍可以使苯胺全部轉化為乙酰苯胺。其缺點是除原料價格昂貴外，該法不適用于鈍化的胺(如鄰或對硝基苯胺)。      (3)用醋酸作乙?；瘎?，其優(yōu)點是價格便宜；

15、缺點是反應時間長。8、合成乙酰苯胺時，鋅粉起什么作用？加多少合適？    答：苯胺易氧化，鋅與乙酸反應放出氫，防止氧化。鋅粉少了，防止氧化作用小，鋅粉多了，消耗乙酸多，同時在后處理分離產物過程中形成不溶的氫氧化鋅，與固體產物混雜在一起，難分離出去。只加入微量（約0.1左右）即可，不能太多，否則會產生不溶于水的氫氧化鋅，給產物后處理帶來麻煩。9、合成乙酰苯胺時，反應達到終點時為什么會出現溫度計讀數的上下波動？    答：反應溫度控制在105攝氏度左右，目的在于分出反應生成的水，當反應接近終點時，蒸出的水份極少，溫度計水銀球不能被蒸氣包圍

16、，從而出現瞬間短路，因此溫度計的讀數出現上下波動的現象。10、抽濾中，在布氏漏斗中如何洗滌固體物質？    答：將固體物壓實壓平，加入洗滌劑使固體物上有一層洗滌劑，待洗滌劑均勻滲入固體，當漏斗下端有洗滌劑滴下后，再打開水泵，抽去溶劑，重復操作兩次，就可把濾餅洗凈。11、抽濾法過濾應注意什么？    答：(1)漏斗下端斜口正對抽濾瓶支管；        (2)濾紙要比漏斗底部略小且把孔覆蓋；        (3)過濾前先用溶劑潤濕濾紙，抽氣使濾紙緊緊貼在漏斗上；