实验二 对甲苯胺的制备
一、目的
1.掌握由芳香硝基化合物还原制备芳胺类化合物的原理和方法。

2.掌握用有机溶剂提取,分离有机化合物的操作方法。

二、原理
(1)化学反应原理
CH 3NO 24+ 9Fe + 4H 2O CH 3
NH 24+ 3Fe 3O 4
（2）终点控制及分离精制的原理
反应终点可通过颜色变化来控制。

反应开始时,反应物是灰黑色的,生成物Fe 3O 4俗称铁泥,是黑色的,反应液变为黑色表示反应基本完成。

利用甲苯提取法将有机物与无机物分离。

又利用下述反应将产物对甲苯胺与未反应的对硝基甲苯分离。

CH 3NH 2CH 3NH 3Cl CH 3
NH 2HCl NaOH
+ NaCl +H 2O
三、药品
表7-3 药品物理性质
对硝基甲苯18g，铁粉28g，氯化铵3.5g，甲苯180ml， 5%碳酸钠5ml， 5%盐酸120ml， 20%氢氧化钠30ml。

四、操作过程
在250ml三颈瓶中,分别安装搅拌器和回流冷凝器。

瓶中加入28g铁粉(0.5mol)、3.5g氯化铵及80ml水［注1］。

开动搅拌,在石棉网上用小火加热15分钟［注2］,移去火焰,稍冷后加入18g对硝基甲苯(约0.13mol),在搅拌下加热回流1.5小时［注3］。

冷至室温后,加入5ml 5%碳酸钠溶液［注4］和85ml甲苯,搅拌5分钟,以提取产物和未反应的原料。

抽滤，除丢铁屑,残渣［注5］用10mL甲苯洗涤。

分出甲苯层后,水层依次用25、15、15mL甲苯萃取3次。

合并甲苯层并用50、40、30mL 5%盐酸萃取三次。

合并盐酸液,在搅拌下往盐酸液中分批加入30mL 20%氢氧化钠溶液。

析出的粗对甲苯胺抽滤收集,用少量水洗涤。

滤液用30mL甲苯萃取,将沉淀及甲苯萃取液倒入蒸馏瓶中,先在水浴上蒸去甲苯,再在石棉网上加热蒸馏,收集198～201℃的馏分。

冷却后得白色固体,熔点44～45℃。

纯粹的对甲苯胺的熔点为45℃,沸点为200.3℃。

五、注解和注意事项
⑴本实验系以铁作为还原剂,氯化氨作为电解质,以促进反应的进行,并使反应液保持弱酸性。

⑵此目的主要是使铁活化。

⑶反应瓶的对硝基甲苯、盐酸、铁粉互不相溶,使反应为非均相反应。

因此,充分搅拌是使还原反应顺利进行的关键。

⑷此目的为控制pH 在7～8之间,避免碱性过强而产生胶状氢氧化铁。

⑸残渣为活性铁泥,内含两价铁44.7%(以FeO 计算),呈黑色颗粒状。

暴露在空气中会剧烈发热,故应及时倒在盛有水的废物缸内。

六、思考题
（1）将芳香硝基化合物还原成芳胺,除铁-酸还原剂外,还可采用哪些还原剂?
解：用镍等催化剂催化加氢还原；用NaHS 或者NH4HS 还原等。

（2）为什么反应完毕后,反应液常显示碱性?加入5%碳酸钠的目的何在? 解：对甲苯胺能与强酸作用生成盐，其盐与强碱如氢氧化钠作用可使胺重新游离出来。

加入5%碳酸钠的目为控制pH 在7～8之间,避免碱性过强而产生胶状氢氧化铁。

（3）本实验如何分离无机物和有机物?且如何分离产物和未作用的原料? 解：利用甲苯提取法将有机物与无机物分离。

又利用下述反应将产物对甲苯胺与未反应的对硝基甲苯分离。

CH 3NH 2CH 3NH 3Cl CH 3
NH 2HCl + NaCl +H 2O
（4）用蒸馏法纯化低熔点固体有机物时,应注意些什么? 解：1)防爆炸2)注意熔点3)要水浴加热4)防爆沸.
七、结果分析
1、产品性状；
2、实际产量；
3、理论产量；
4、产率。