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由苯胺为起始原料合成对溴苯胺(华师)

华南师范大学
综合性实验论文题目:由苯胺为起始原料合成对溴苯胺
系部化学与环境学院
专业名称化学教育
班级 12级化教5班
姓名李敏仪
学号 20112401141
指导教师陶敬奇老师
2014年5月25 日
目录
(由苯胺为起始原料合成对溴苯胺The starting material aminobenzene for synthesis of
p-bromoaniline)
第一章前言
1.摘要 (2)
2.关键字 (2)
3.引言 (2)
第二章实验部分.
1. 实验原理 (3)
2.实验相关参数 (3)
3.实验装置 (5)
4.实验步骤与现象记录 (6)
5.结果与讨论 (9)
第四章
1.心得体会 (10)
2.参考文献 (10)
由苯胺为起始原料合成对溴苯胺
The starting material aminobenzene for synthesis of
p-bromoaniline
第一章前言
摘要以苯胺为起始原料,经氨基酰基化合成乙酰苯胺,然后用苯环溴代的亲
电取代反应方法合成对溴乙酰苯胺,再在冰醋酸中水解成对溴苯胺。

根据熔点测定法,测定了产物的熔点以检测产物的纯度。

关键词苯胺;乙酰苯胺;对溴乙酰苯胺;对溴苯胺;合成
Abstract Nitrobenzene as the starting material, reduces to aniline in tin particle, and then by amino acylation synthesis of acetanilide,which use the benzene ring bromination of electrophilic substitution reaction method for synthesis of p-bromoacetanilide.The compound in glacial acetic acid hydrolyzings into p-bromoaniline.According to the melting point measurement, the product was tested its purity.
Keywords aminobenzene; acetanilide; p-bromoacetanilide; p-bromoaniline; synthesis
引言:
对溴苯胺是一种重要的染料原料,如偶氮染料、哇琳染料等,它也是有机合成和医药合成的重要中间体。

对溴苯胺的相对分子质量为172.03,熔点为66.4℃,有毒(LD50mg/kg),其毒性较抓苯胺更强,可经过皮肤吸收,具有溶血性,能引起膀脱癌。

对溴苯胺不溶于水,易溶于乙醇和乙醚,从60%乙醇中析出为正交晶系双锥体针状结晶。

其制备或来源方法有(1)以对硝基苯胺为原料,在硫酸中与亚硝酸钠反应,生成重氮盐,再在溴化亚铜的作用下,与氢溴酸反应,生成硝基溴苯,进一步在氢溴酸中用铁粉还原而得;(2)以苯为原料,在铁粉的作用下,与溴反应,生成溴苯,再与混酸(硫酸和硝酸)反应,生成邻硝基溴苯及对硝基溴苯(其中邻位占35%,对位占65%),使二者分离,再按(1)进行而得。

(3)以对溴乙酰苯胺为原料,在氢氧化钠溶液中,用水蒸气回流而得。

关于对溴苯胺的合成已有一些报道,但其反应条件欠温和,实用价值较低。

本实验经历还原、保护、溴代、去保护等步骤,在较温和简便的条件下合成对溴苯胺。

第二章实验部分
1. 实验原理
苯胺很容易进行酰基化反应,即氨基中的氢原子被酰基取代,这样可以保护芳胺的氨基。

卤素对苯环上的取代反应属亲电取代反应,苯环上如有取代基,则按取代基的亲电取代定位规则进行反应。

对溴乙酰苯胺在酸性条件下去保护生成目标产物。

本实验总的反应如下:
NHCOCH3 CH3COOH
+
NH2
NHCOCH
3NHCOCH3
Br NHCOCH3
Br Br
NH2
2.实验相关参数
表-1
表-2
表-3
6.实验装置
3.1 乙酰苯胺的制备
图4 图5 图6
3.2 对溴乙酰苯胺的合成
磁力搅拌器
图7 图8 图9 3.3 对溴苯胺的合成与测定
图10 图11 图12
4. 实验步骤与现象记录
4.1 中间体乙酰苯胺的制备
5.结果与讨论5.1 结果
对溴苯胺:产量3.2g,产率54.0%,浅黄褐色晶体
5.2 讨论
(1)合成乙酰苯胺
得到白色块状晶体。

锌粉的作用是防止苯胺氧化,只要少量即可,加入过多,一方面会消耗乙酸,一方面会出现不溶于水的氢氧化锌,从而造成产品不纯。

冰醋酸与苯胺反应速率较慢,且反应是可逆的,为了提高乙酰苯胺的产率,一般采用冰醋酸过量的方法,但随之会增加副产物二乙酰基苯胺的生成,二乙酰基苯胺很容易水解生成乙酰苯胺和乙酸,经过滤可除去乙酸,不影响乙酰苯胺的产率和纯度。

水的沸点100℃,而乙酸的沸点117℃,两者仅差17℃,若要分离出水而不夹带更懂的乙酸,必须利用分馏柱将反应中生成的水从平衡中移去,而不能用蒸馏的反应装置。

(2)合成对溴乙酰苯胺中间体
得到白色针状晶体。

溴具有强腐蚀性和刺激性,取用溴时要在通风橱中进行,并且取用量也要有讲究。

增加溴的量,会使产率增大,但是这样对环境造成的污染也在增加,另外也加大了副产物二溴代物的生成。

所以溴不可过多加入,另外直接用吸管量取,避免了称量时造成的损失和污染,减少人体对溴的吸入量,更安全。

本次步骤,产率较高,其中可能有较多副产物如二溴代物、邻溴代物的生成。

若产品有黄色,则说明产品中有残余的未反应的溴,用饱和亚硫酸氢钠洗涤可以与溴发生氧化还原反应而除去溴。

(3)目标产物合成
得到白色颗粒状晶体,产量3.2g,产率54.0%。

由于没有重结晶,所以其中可能含有杂质对溴乙酰苯胺、二溴乙酰苯胺和水。

1、溶解对溴苯胺时加入的乙醇过多,使得蒸馏时没有较多及完全除去乙醇,仍有较多乙醇留在溶液中,在生成对溴苯胺后,增大了对溴苯胺在溶液中的溶解度,析出的对溴苯胺过少,导致产率低。

2、没有完全冷却结晶,仍有不少晶体溶解在溶液中损失了。

3、用滴液漏斗滴加浓盐酸时,应该缓慢滴加。

否则会使反应太过剧烈而导致部分浓盐酸挥发,反应不充分。

最后在加20%的氢氧化钠时,溶液如果刚好呈碱性但还只是浑浊而已的话,应该继续滴加,直至溶液出现明显沉淀为止。

否则在
由苯胺为起始原料合成对溴苯胺华南师范大学化学与环境学院12化学教育5班李敏仪20112401141
抽滤时会流失过多的产物。

本次步骤产率较低,主要是前几个步骤完成得不是很好,产物不够纯净而累积很多杂质,导致最后的产率不高。

而且需要注意的是,产物对溴苯胺容易氧化,所以产物的后处理步骤需要谨慎。

第三章
3.1.心得体会
经过三步合成得到产物,最终总产率为20.1%,较低。

可见,有机合成较为复杂,经过的中间体越多,其间发生的副反应也越多,就越难得到目标产物。

经过一年的有机实验学习,我懂得了只有细心、严谨地操作每一个实验步骤,在实验前预习好,准备好相关的资料和数据,全面考虑问题,才能得到理想的实验结果。

同时也要学好理论知识,理论指导实际,实际操作又可加深理论知识的掌握程度,可说是两全其美。

我也学会了处理问题时必须有细心、严谨、探索的精神,还有做实验科学求真的精神,才能更加地完善自己,不断学习不断进步。

最后,也非常感谢陶老师的细心讲解和耐心指导,增添了有机实验的科学性和趣味性,让我们在安全而又充满乐趣的课堂中学会很多专业知识。

3.2参考文献
1.《有机化学实验》,上海市教育委员会组编,上海交通大学出版社,2000年
2.《基础化学实验》,杨善中王华林吴晓静鲁道荣编,化学工业出版社,2009年
3.《基础化学实验》,浙江大学化学系组编,科学出版社,2005年
4.《有机合成(一)》,H.盖尔曼A博拉特编,1951年版
5.《有机化学实验》,赵建庄、符使量主编,高等教育出版社,2007年
6.《有机化学实验》,华南师范大学化学实验教学中心组编,化学工业出版社,2010年
10。

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