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实验 60 乙酰苯胺的制备. 60.1 实验目的 ( 1 )掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。 ( 2 )熟悉分馏的实际应用。 ( 3 )进一步熟悉固体有机物提纯的方法 —— 重结晶。. 6 0 .2 实验原理 反应式: 本实验用冰乙酸作为乙酰化试剂进行芳胺的酰化反应。该反应为可逆反应,在实际操作中,加入过量的冰乙酸,同时蒸出生成的水(含少量的乙酸),以提高乙酰苯胺的产率。 本实验包括熔点的测定、重结晶、回流、分馏、抽滤等基本操作。. 合成装置:. 60.3 操作流程 1. 合成. ① 5 mL 苯胺
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实验60 乙酰苯胺的制备 • 60.1 实验目的 • (1)掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作。 • (2)熟悉分馏的实际应用。 • (3)进一步熟悉固体有机物提纯的方法——重结晶。
60.2 实验原理 反应式: 本实验用冰乙酸作为乙酰化试剂进行芳胺的酰化反应。该反应为可逆反应,在实际操作中,加入过量的冰乙酸,同时蒸出生成的水(含少量的乙酸),以提高乙酰苯胺的产率。 本实验包括熔点的测定、重结晶、回流、分馏、抽滤等基本操作。
60.3 操作流程 1.合成 ① 5 mL苯胺 ② 7.5mL冰乙酸及少许Zn粉(约0.1g) 50 mL圆底烧瓶 小火加热,微沸15min 渐升温,维持柱顶温度105℃50min 析出颗粒状乙酰苯胺(粗品) 冷却 搅拌 停止反应 将反应物趁热以细流状慢慢倒入盛有100mL冷水的烧杯中
60.3操作流程 2.纯化处理 采用重结晶法,用水作溶剂对乙酰苯胺粗品进行纯化。
60.4 注意事项 (1)苯胺易氧化,本实验宜用新蒸的苯胺; (2)锌粉在酸性介质中可防止苯胺被氧化,但要控量; (3)乙酰苯胺在不同温度下溶解度不同。所以重结晶要加热水,控量,以免造成乙酰苯胺的损失。 (4)乙酰苯胺与水会生成低熔混合物,熔融态的低熔混合物呈油珠状;当水足够时,随温度提高,油珠会溶解并消失。 (5)加活性炭脱色时,不能加入沸腾的液体中。 (6)本实验是关键是:控制分馏柱柱顶温度在100~110℃;重结晶操作的效果。
60.5 问题讨论 (1)实验中,为什么要控制分馏柱上端的温度在105℃左右?温度过高有什么不好? (2)在本实验中,采取什么措施可以提高乙酰苯胺的产量? (3)反应后生成的混合物中含有未作用的苯胺和过量的乙酸,如何除去? (4)重结晶提纯的原理是什么?重结晶时,怎样才能使产品产率高、质量好?
60.6参考答案 (1)实验中,为什么要控制分馏柱上端的温度在105℃左右?温度过高有什么不好? 答:主要由原料CH3COOH(b.p.118℃)生成物水(b.p.100℃)的沸点所决定。控制在105℃这样可以保证原料CH3COOH充分反应而不被蒸出,生成的水立即移走促使反应向生成物方向移动,有利于提高产率。
(2)在本实验中,采取什么措施可以提高乙酰苯胺的产量? 答:苯胺乙酰化制备乙酰苯胺的反应为可逆反应,在实际操作中,加入过量的冰乙酸,同时蒸出生成的水(含少量的乙酸),以提高乙酰苯胺的产率。
(3)反应后生成的混合物中含有未作用的苯胺和过量的乙酸,如何除去? 答:乙酰化反应完全后,在不断搅拌下,将反应物趁热慢慢倒入盛有100ml冷水的烧杯中,以除去过量的乙酸及未作用的苯胺(它可成为苯胺乙酸盐而溶于水)。 继续搅拌,充分冷却,使粗乙酰苯胺成细粒状完全析出,否则反应物冷却后,固体产物析出沾于瓶壁不易处理。
(4)重结晶提纯的原理是什么?重结晶时,怎样才能使产品产率高、质量好? 答:①原理:利用不同物质在同一溶剂中的溶解度的差异,对含有杂质的化合物进行纯化。 固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高,溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时即由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体,让杂质全部或大部分仍留在溶液中,从而达到提纯目的。
②在重结晶操作中,最重要的是选择合适的溶剂。选择溶剂应符合下列条件: a与被提纯的物质不发生反应。 b对被提纯的物质的溶解度在热的时候较大,冷时较小。 c对杂质的溶解度非常大(被提纯物质成结晶析出时,杂质仍留着母液中)或非常小(被提纯物质溶解在溶剂中,杂质不溶解,在热过滤时被除去)。d对被提纯物质能生成较整齐的晶体。第一步:溶剂的量要控制,一般可比需要量多加20%。第二步:趁热过滤要快速。第三步:结晶要完全。第四步:分离结晶。 ③固体物质的溶解: