实验六乙酰苯胺的制备一、实验目的1:了解以冰醋酸为酰基化试剂制备乙酰苯胺的基本原理和方法。2.掌握分馏、减压过滤、热过滤及重结晶等基本操作。二、实验原理乙酰苯胺可通过苯胺与冰醋酸、醋酸酐或乙酰氯等试剂作用制得,其中苯胺与乙酰氯反应最激烈,醋酸酐次之,冰醋酸最慢,但用冰醋酸做乙酰化试剂价格便宜,操作方便。本实验是用冰醋酸做乙酰化试剂的。NH2NHCOCH3+ CH,COOH+H,O三、实验仪器与试剂仪器:圆底烧瓶(50mL或100mL1个);分馏柱(1支);蒸馏头(1个);温度计套管(1个):水银温度计(150℃1支):接引管(1个):锥形瓶(50mL1个);吸滤瓶(1个);布氏漏斗(1个)、电炉、石棉网。试剂苯胺5.1 g5mL(0.055 mol):冰醋酸7.8 g7.4 mL(0.13 mol);锌粉、活性炭。【物理常数】化合物熔点折光率溶解度性状分子量比重d)沸点(℃)名称(℃)(n)水乙醇乙醚无色或淡黄色苯胺93.121.0226.1184.41.5863微溶液体无色1.04916.51.3715冰醋酸60.05118.1o液体乙酰苯0.530白色鳞片状晶113~305135.161.21可溶可溶胺体1153.580四、实验操作1.仪器安装:按教材p93图2.6.9(简单分馏装置图)安装仪器:50mL圆底烧瓶上装一短的分馏柱作分馏装置,其上端装上温度计,支管上接上冷凝管,用锥形瓶作接受器。(安装时要求圆底烧瓶、分馏柱及直形冷凝管均应固定在铁架台上,做到平稳、接口严密。)1
1 实验六 乙酰苯胺的制备 一、实验目的 1.了解以冰醋酸为酰基化试剂制备乙酰苯胺的基本原理和方法。 2.掌握分馏、减压过滤、热过滤及重结晶等基本操作。 二、实验原理 乙酰苯胺可通过苯胺与冰醋酸、醋酸酐或乙酰氯等试剂作用制得,其中苯胺与乙酰氯反 应最激烈,醋酸酐次之,冰醋酸最慢,但用冰醋酸做乙酰化试剂价格便宜,操作方便。本实 验是用冰醋酸做乙酰化试剂的。 NH2 NHCOCH3 + CH3COOH + H2O 三、实验仪器与试剂 实验仪器与试剂 仪 器:圆底烧瓶(50 mL 或 100 mL 1 个);分馏柱(1 支);蒸馏头(1 个);温度计 套管(1 个);水银温度计(150℃ 1 支);接引管(1 个);锥形瓶(50 mL 1 个);吸滤瓶(1 个);布氏漏斗(1 个)、电炉、石棉网。 试 剂:苯 胺 5.1 g 5 mL (0.055 mol); 冰醋酸 7.8 g 7.4 mL (0.13 mol); 锌粉、 活性炭。 【物理常数】 化合物 溶 解 度 名 称 分子量 性 状 比重 d ) 熔点 (℃) 沸点(℃) 折光率 (n) 水 乙醇 乙醚 苯 胺 93.12 无色或淡黄色 液体 1.022 -6.1 184.4 1.5863 微溶 ∞ ∞ 冰醋酸 60.05 无 色 液 体 1.049 16.5 118.1 1.3715 ∞ ∞ ∞ 乙酰苯 胺 135.16 白色鳞片状晶 体 1.21 113~ 115 305 - 0.530 3.580 可溶 可溶 四、实验操作 1. 仪器安装: 按教材 p93 图 2.6.9(简单分馏装置图)安装仪器:50 mL 圆底烧瓶上装一短的分馏柱 作分馏装置,其上端装上温度计,支管上接上冷凝管,用锥形瓶作接受器。(安装时要求圆 底烧瓶、分馏柱及直形冷凝管均应固定在铁架台上,做到平稳、接口严密。)
2.加料:在50毫升的圆底烧瓶中,加入5mL新蒸馏的苯胺、15mL冰醋酸和少许锌粉(约0.05g,绿豆大小),充分振摇使混合均匀,然后加入几粒沸石。3.加热、分馏:将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热,是反应物保持微沸状态,然后逐渐升高温度,维持分馏柱上端的温度100~110℃,反应约40~60min。当水和大部分醋酸已蒸出时,温度开始下降,即可停止加热。4.处理反应物:反应结束后,热将反应也到入100mL冰水中,冷却后抽滤析出的固体,用冷水洗涤。粗产物用水重结晶。5.称量产物、计算产率。五、实验记录及数据处理1.制备乙酰苯胺:时间实验现象实验步骤2.实验结果:产物外观:产量:产率:六、实验注意事项1.加入锌粉的作用是防止苯胺氧化,用量不易过多。否则不仅消耗乙酸(生成乙酸锌),还会在后处理时因乙酸锌水解生成难溶于水的Zn(OH)2而难以从乙酰苯胺中分离出去。锌粉加入适量,反应液呈淡黄色或接近无色。2.反应温度的控制:保持分馏柱顶温度不超过105℃。开始时要缓慢加热,待有水生成后,调节反应温度,以保持生成水的速度与分出水的速度之间的平衡。切忌开始就强烈加热。3.反应终点的判断:温度计的读数较大范围的上下波动或烧瓶内出现白雾现象。反应时间约4060min。2
2 2.加料: 在 50 毫升的圆底烧瓶中,加入 5 mL新蒸馏的苯胺、15 mL冰醋酸和少许锌粉(约 0.05g, 绿豆大小),充分振摇使混合均匀,然后加入几粒沸石。 3.加热、分馏: 将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热,是反应物保持微沸状态,然后逐渐升高温度,维持 分馏柱上端的温度 100~110℃,反应约 40~60 min。当水和大部分醋酸已蒸出时,温度开始 下降,即可停止加热。 4.处理反应物: 反应结束后,趁热将反应也到入 100 mL 冰水中,冷却后抽滤析出的固体,用冷水洗涤。 粗产物用水重结晶。 5.称量产物、计算产率。 五、实验记录及数据处理 实验记录及数据处理 1.制备乙酰苯胺: 时 间 实 验 步 骤 实 验 现 象 2.实验结果: 产物外观: 产 量: 产 率: 六、实验注意事项 1.加入锌粉的作用是防止苯胺氧化,用量不易过多。否则不仅消耗乙酸(生成乙酸锌), 还会在后处理时因乙酸锌水解生成难溶于水的 Zn(OH)2 而难以从乙酰苯胺中分离出去。锌粉 加入适量,反应液呈淡黄色或接近无色。 2.反应温度的控制:保持分馏柱顶温度不超过 105℃。开始时要缓慢加热,待有水生成 后,调节反应温度,以保持生成水的速度与分出水的速度之间的平衡。切忌开始就强烈加热。 3.反应终点的判断:温度计的读数较大范围的上下波动或烧瓶内出现白雾现象。反应 时间约 40~60 min
4.因乙酰苯胺熔点较高,稍冷即会固化,因此,应结束后须立即倒入事先准备好的水中。否则凝固在烧瓶中难以倒出。5.活性炭脱色时,要在被提纯物完全溶解后加入,以便更好地除去有色杂质;不可在溶液沸腾时加活性炭,以防暴沸。6.热过滤时,布氏漏斗和吸滤瓶必须在水浴中充分预热,以防产物在吸滤瓶中结晶。所要滤纸用优质滤纸或双层普通滤纸,以防活性炭透过。七、思考题1.反应时为什么要控制冷凝管上端的温度在105℃?2.用苯胺做原料进行苯环上的一些取代反应时,为什么常常首先要进行酰化?3
3 4.因乙酰苯胺熔点较高,稍冷即会固化,因此,应结束后须立即倒入事先准备好的水 中。否则凝固在烧瓶中难以倒出。 5.活性炭脱色时,要在被提纯物完全溶解后加入,以便更好地除去有色杂质;不可在 溶液沸腾时加活性炭,以防暴沸。 6.热过滤时,布氏漏斗和吸滤瓶必须在水浴中充分预热,以防产物在吸滤瓶中结晶。 所要滤纸用优质滤纸或双层普通滤纸,以防活性炭透过。 七、思考题 1.反应时为什么要控制冷凝管上端的温度在 105℃? 2.用苯胺做原料进行苯环上的一些取代反应时,为什么常常首先要进行酰化?