苯胺合成对硝基苯胺
5mL苯胺 10mL冰醋酸
6mL 乙酸酐 搅拌
回流15min
5mL 蒸馏水
回流5min 冷 却
抽滤
冷却
趁热抽滤
100mL水
重结晶
乙酰苯胺与混酸反应,硝化的位置与温度有关。 在低温(低于5℃)下产物以对硝基乙酰苯胺为主。硝 化温度升高,邻硝基乙酰苯胺产物将增多。
硝化反应
将2.4g已干燥研细的自制乙酰苯胺和4.0mL冰乙酸放入50mL锥形瓶中, 充分摇动,然后在冰水浴冷却下慢慢加入5mL浓硫酸,并放在冰浴中 冷却至0℃左右。 在另一个 25mL 锥形瓶中配制混酸2.0mL浓硫酸和 1.5mL浓硝酸。先加入浓硫酸,然后在冰浴中,边摇动锥形瓶边小心 加入硝酸。冷至室温后,用滴管逐滴加到盛放乙酰苯胺溶液的锥形 瓶中进行硝化。边加混酸边冷却,使体系温度始终低于 5C。混酸加 完后,把锥形瓶移出冰浴,在室温中保持 30min,并间歇摇动锥形瓶。 在搅拌下,将硝化物料细流倒入盛有 25mL 水和25g碎冰的烧杯中, 搅拌 5min,抽滤。压干滤饼,用适量冰水洗涤两次后抽干。 将滤饼 放入250mL 锥形瓶中, 加20~30mL水。在摇动下小心加入碳酸钠粉 末,滴加几滴酚酞 直至溶液呈微红色 。加热至沸腾并保持5min , 再冷却到50℃ , 迅速抽滤 。并用适量冰水洗涤两次后抽干。取少量 样品重结晶,测定其熔点。
分馏
利用对硝基苯胺和邻硝基苯胺的蒸汽压的差别进 行分离,邻硝基苯胺(0.13kPa/104℃),对硝基苯胺 (0.13kPa/142.4℃)进行水蒸气蒸馏时,先将溶液(混 合液或混有少量水的固体)置于D中,加热水蒸气发生 器,直至接近沸腾后才将弹簧夹夹紧,使水蒸气均匀地 进入圆底烧瓶。
水蒸气蒸馏法
水解反应
在50mL圆底烧瓶中放入3.0g对硝基乙酰苯胺,15mL质 量分数40%的硫酸,放入搅拌子,搭好冷凝回流装置, 回流15~20min。将得到的溶液移入盛有50mL冷水的 250mL大烧杯中,在搅拌下滴加20%NaOH溶液,至溶 液呈碱性,使对硝基苯胺完全析出。然后将其冷却至室 温,进行抽滤。用水冲洗多次,使其回归中性,干燥, 测定粗产品的熔点。
苯胺合成对硝基苯胺
化学1404 谢诗仪
• 对硝基苯胺是染料工业极为重要的中间体,可直接用于合成品 种有:直接耐晒黑G、直接绿B、BE、2B-2N、黑绿NB、直接 灰D、酸性黑10B、ATT、分散红P-4G、阳离深黄2RL、毛皮黑 D、对苯二胺、邻氯对硝基苯胺、2.6-二氯-4硝基苯胺、5-硝基 -2-氯苯酚等,也可合成农药氯硝胺、医药卡柳肿;同时还是防 老剂、光稳定剂、显影剂等的原料。国外以对硝基苯胺为重氮 组份合成的分散染料有:C, I分散橙1, 3, 7, 21等、红色1, 2, 7, 17等,蓝259;黑2, 3, 28, 29等。 • 该品即冰染染料大红GG色基,可作黑色盐 K,供棉麻织物染色、 印花之用。但主要用作偶氮染料中间体,如用于生产直接墨绿B、 酸性媒介棕G、酸性黑10B、酸性毛元ATT、毛皮黑D和直接灰D 等。还可作农药和兽药的中间体,在医药工业中可用于生产氯 硝柳胺、卡巴肿、硝基安定、喹啉脲硫酸盐等。还可用于生产 对苯二胺;抗氧化剂和防腐剂等。
用途
乙酸和苯胺的反应是可逆的,且反应速率较慢, 可采用乙酸过量的方法和利用分馏柱将反应中生成的水 蒸除,使平衡向水生成的方向移动而提高乙酰苯胺的产 率。
乙酰苯胺的制备
将5mL苯胺和10mL冰醋酸加入50mL圆底烧瓶中,再取6mL 乙酸酐在搅拌下加入圆底烧瓶中,接上直型冷凝管,开通冷 凝水,回流15min左右,待反应体系颜色接近橙黄色后,移 开热源,从冷凝管口加入5mL蒸馏水,再回流5min。反应结 束,在搅拌下趁热将反应物倒入盛有30mL水的烧杯中,待体 系冷却后用蒸馏水洗涤抽干。重结晶,向250mL烧杯中加入 100mL水和刚得到的产品,加热搅拌至产品全溶。若出现熔 化呈油滴现象,就继续加热。预热一个布氏漏斗,趁热抽滤, 得到部分产品,再将溶液冷却,最终析出晶体,洗涤,抽滤 也是乙酰苯胺产品。
2.0mL浓硫酸
5mL 浓硝酸
冰水浴 5mL 浓硫酸
混酸
2.4g乙酰苯胺 4.0mL冰乙酸
充分摇动
冰水浴
硝化
20~30mL水 沸腾5min 冷却 50℃ 抽滤 冰水洗涤 重结晶
碳酸钠
抽滤 冰水洗涤
25mL 水 25g碎冰 搅拌 室温中30min
pH=10时,邻位产物较对位产物易水解,生成的 邻硝基苯胺又溶于50℃的碱液,故将混合产物与碳酸钠 溶液共沸水解,50℃过滤即可除去邻位副产物。对位产 物再与氢氧化钠溶液共沸,水解得对硝基苯胺。
薄层层析法检验纯度
反 应 中 各 步 化 合 物 的 物 理 性 质
• 有机化学 郭灿成 • 由苯胺设计合成对硝基苯胺 刘永超 • 威廉姆森,肯尼思L.(2002)。宏观和微观的有机实 验,第四版。Houghton Mifflin。国际标准书号 0-61819702-8 • 维基百科
参考文献
• 用25mL酸式滴定管一支作为色谱柱。用中性氧化铝和适 量的无水甲苯按照上述方法制备色谱柱。当甲苯的液面恰 好降至氧化铝上端的表面上时,立即用滴管沿柱壁加入 3mL 邻硝基苯胺和对硝基甲苯胺混合液。当溶液液面降至 氧化铝上端表面时,用滴管滴入甲苯洗去黏附在柱壁上的 混合物,然后在色谱柱上装置滴液漏斗,用甲苯淋洗,控 制滴加速度如前,直至观察到色层带的形成相分离。当黄 色邻硝基苯胺色层带到达柱底时,立即更换另一接收器, 收集全部此色层带。然后改用甲苯一乙醚(体积比1:1) 为洗脱剂,并收集淡黄色对硝基苯胺色层带。 • 将收集的邻硝基苯胺的甲苯溶液和对硝基甲苯胺的苯一乙 醚溶液分别用水泵减压蒸去溶剂,冷却结晶,干燥后测定 熔点。邻硝基苯胺的熔点为71~71.5℃;对硝基苯胺的熔 点为147~148℃。
20%NaOH溶液 搅拌下滴加 3.0g对硝基乙酰苯胺 15mL硫酸 冷凝回流 15~20min 析出 50mL 冷水 冷 却
干燥 用水冲洗
抽滤
对硝基苯胺的分离提纯
利用对硝基苯胺和 邻硝基苯胺沸点的差异, 邻硝基苯胺(284.5)对硝 基苯胺(331.7),沸点相 差在60度之内,最好采用 分馏的方法。
柱层析分离方法
取一块已铺好硅胶的薄板(只能碰触边缘和背面) 和层 析缸,向层析缸中加入3ml展开剂(乙酸乙酯与石油醚1:3 混合物)盖好盖子以饱和蒸气备用;在薄板距下边绰约lcm 处 用软铅笔画一条水平横线,点四个点。取两端开口的毛细管, 在1%的对硝基苯胺丙酮溶液中蘸一下,在第一个点处轻点, 如颜色太浅,可待丙酮完全挥发后再点一次。用l%邻硝基苯 胺点第二个点,用自己配制的粗对硝基苯胺丙酮溶液点第三 个点,重结晶后的对硝基苯胺点第四个点。然后将薄板小心 放入层析缸中,注意边缘不要碰壁。待溶剂线靠近上边缘后, 取出薄板,用铅笔划线标记展开剂上升的高度,圈出各点的 轮廓并点出中点。若有不明显的点,可在紫外灯下观察确认。