常温一步法制备甲基橙，通过实验，结果表明： 室温下在烧杯中一次性加入无水对氨基苯磺酸、N，N － 二甲基苯胺和水，搅拌溶 解，在冷水中滴加亚硝酸钠，搅拌反应 25 min。此方法收率可达到约 87% ，高于经典低温三步法。
关键词： 甲基橙； 常温制备； 改进方法
中图分类号： TQ421. 3
文献标志码： A
1. 3 实验步骤
在烧杯中加入 1. 8 g（ 0. 01 mol） 无水对氨基苯磺酸、1. 2 g （ 0. 01 mol） N，N － 二甲基苯胺和 30 mL 水，加入搅拌子，用电 动搅拌器至固体完全溶解，在冷水浴下搅拌用恒压滴液漏斗滴 加亚硝酸钠水溶液（ 0. 8 g 亚硝酸钠溶于 6 mL 水中） ，控制反应
亚硝酸钠 /g 5 mol / L 氢氧化钠 / mL
浓盐酸 / mL 冰醋酸 / mL
收率 /%
低温法 0 ～5
5 2. 1 1. 2 0. 8 35
3 1 76
常温法 20 ～ 25
2. 5 1. 8 1. 2 0. 8 4. 5
0 0 87
表 2 甲基橙在不同 pH 时的变色范围 Table 2 Color range of methyl orange in different pH
Key words： methyl orange； preparation at room temperature； improvement method
甲基橙是一种非常有用的酸碱指示剂，在生产和科学实验 中经常使用。目前的高等学校有机化学实验教材中［1］，甲基橙 的制备大多使用的是经典三步法： 由对氨基苯磺酸、氢氧化 钠、亚硝酸钠和盐酸经过低温（ 0 ～ 5 ℃ ） 重氮化反应生成重氮 盐，再与 N，N － 二甲基苯胺偶合，最后用氢氧化钠溶液进行重 结晶而制得。这种方法中低温控制比较困难，实验收率中等， 由于需在低温进行所需反应时间较长。因此参考相关文献，我 们将甲基橙的制备实验进行改进，使用常温一步法直接进行制 备。改进后的方法既丰富了有机化学实验的教学内容 （ 如用电 动搅拌、滴加反应物、减压抽滤等有机实验操作） ，且还降低 了反 应 的 能 耗、试 剂 的 耗 损，操 作 简 洁、条 件 易 行、时 间 减 少［2 － 3］。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
烧杯； 电动搅拌器； 恒压滴液漏斗； 布氏漏斗； 抽滤瓶； 量筒； 天平； 真空循环水泵（ SHZ － D） ，巩义英峪予华； 红外 光谱（ Ｒ － 460） ，日本岛津。
对氨基苯磺酸； 亚硝酸； 氢氧化钠； 盐酸； N，N － 二甲基 苯胺； 乙醇； 乙醚； 均为化学纯。
第 43 卷第 1 期 2015 年 1 月
广州化工 Guangzhou Chemical Industry
Vol. 43 No. 1 Jan. 2015
甲基橙制备方法的改进*
刘婷婷，石春玲
（ 徐州工程学院化学化工学院，江苏 徐州 221111）
摘 要： 实验室中甲基橙的经典制备方法是低温三步法，这种方法特点是反应条件难以控制、需要很长时间、收率较低等。
Abstract： The classical method of preparation methyl orange in the lab was three － step method at low temperature， which was difficult to control experimental condition，long reaction time and low yield. At room temperature，methyl orange can be prepared by one － step method. It was found that anhydrous p － aminobenzenesulfonic acid，N，N － dimethylaniline and water were added into the beaker at room temperature，while stirring and dissolving，sodium nitrite was slowly dropping at cold water，and the reaction should continue 25 min with stirring after dropping was finished，and the yield could reach about 87% . The yield was higher than that of the classical three － step method under low temperature
2. 2 讨 论
（ 1） 高校有机化学实验书中，经典的低温三步法制备甲基
橙，其基本过程大同小异［2］。第一步，将对氨基苯磺酸用氢氧
化钠水溶液碱化成盐，再在低温（ 0 ～ 5 ℃ ） 浓盐酸中进行重氮
化反应，得到重氮盐。第二步，在醋酸环境中与 N，N － 二甲基
苯胺偶联，得到酸性黄。第三步，在碱性条件下，酸性黄转变
为橙黄色的钠盐，即甲基橙。在常温反应时充分利用了对氨基
苯磺酸和 N，N － 二甲基苯胺自身的酸碱性来完成反应。重氮化
时，利用自身的酸碱两性就可以形成含阴离子的重氮内盐不用
外加强碱和强酸，降低了反应成本。
（ 2）
低温时强酸中的重氮化反应，生成了 － NH（
பைடு நூலகம்
CH3 ）
+ 2
的
吸电子诱导作用，降低了苯环上的电子云密度，因此苯环很难
进行亲电取代反应。而在常温环境且在同一容器中进行一步反
应，速度快，游离的 N，N － 二甲基苯胺由于 － N（ CH3 ） 2 的强的
供电子共轭效应，使得 N，N － 二甲基苯胺苯环上的电子云密度
增加，有利于重氮离子对其进行亲电取代反应。所以，重氮离
子一旦形成立即与 N，N － 二甲基苯胺发生偶联反应，减少了重
1. 2 常温一步法制备甲基橙的原理
常温一步法制备甲基橙，利用了原料自身的酸碱性来完成 反应，如 N，N － 二甲基苯胺呈碱性，可增大对氨基苯磺酸的溶 解性； 利用对氨基苯磺酸的酸性来进行重氮化，亚硝酸钠与之 等摩尔反应生成亚硝酸，可避免因亚硝酸过量引起的副反应， 无需再检验亚硝酸是否过量； 偶合反应与重氮化反应于同一容 器中，生成的中性内盐———重氮盐，立即与 N，N － 二甲基苯胺 偶合，从而减少了重氮盐分解的可能性。
参考文献
［1］ 李吉海，刘金庭． 基础化学实验（ II） —有机化学实验． 2 版［M］． 北 京： 化学工业出版社，2007： 148 － 150．
［2］ 张健，谭丹． 一步法合成甲基橙实验条件的优化［J］． 中南民族大学 学报： 自然科学版，2007（ 4） ： 26．
［3］ 张建丽，闻质红． 常温合成甲基橙的新探索［J］． 中原工学院学报， 2010，21（ 2） ： 76 － 78．
氮盐的分解。故而对氨基苯磺酸能够在常温下重氮化，实验步
骤得以简化，减少了副反应，也缩短了反应时间。
2. 3 甲基橙的表征
2. 3. 1 甲基橙的变色实验 取少量甲基橙产品，配成 1% 的水溶液，在不同酸、碱溶
液中进行实验（ 见表 2） 。
图 1 红外光谱图 Fig. 1 IＲ spectrum
3结论
* 基金项目： 徐州工程学院实验教学示范中心专项建设项目 （ 2013 － 2014） 。 第一作者： 刘婷婷，女，学生。 通讯作者： 石春玲 （ 1978 － ） ，女，副教授，主要从事有机合成方法研究。
第 43 卷第 1 期
刘婷婷，等： 甲基橙制备方法的改进
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温度不超过 26 ℃ 。滴加完毕，继续搅拌 25 min，再滴入 5% 氢 氧化钠水溶液 4. 5 mL，搅拌，可加入适量水并加热促进溶解。 待结晶在冰水中完全析出后抽滤，沉淀依次用少量乙醇、乙醚 洗涤，得橙色片状晶体。干燥后称重，约 2. 84 g，产率 87% 。
pH
颜色
2
红
3
红
4
橙
5
黄
6
黄
7
黄
8
黄
文献中甲基橙变色范围： （ 红） 3. 1 ～ 4. 4（ 黄） ，实验结果与 文献值相符。 2. 3. 2 红外光谱
以分析纯的甲基橙为基准样品，实验所得的产品在相同条 件下，分别作了红外光谱，谱图表明基本一致［4 － 5］（ 图 1） 。
由表 1 中的数据说明，常温一步法制备甲基橙操作简便、 试剂损耗少、时间较短、收率较高。
［4］ 中西香尔 P，索罗曼 H． 红外光谱分析 100 例［M］． 北京： 科学出版 社，1984： 41 － 42，61 － 68．
［5］ 黄一石． 仪器分析［M］． 北京： 化学工业出版社，2002： 250 － 251．
文章编号： 1001 － 9677（ 2015） 01 － 0076 － 02
Improvement of Methyl Orange Preparation*
LIU Ting － ting，SHI Chun － ling （ School of Chemistry and Chemical Engineering，Xuzhou Institute of Technology，Jiangsu Xuzhou 221111，China）
将常温一步法制备甲基橙与经典的低温三步法制备甲基橙 进行比较后得知，常温方法可以充分利用反应原料自身的酸碱 性促进反应的进行，如 N，N － 二甲基苯胺呈的碱性可增大对氨 基苯磺酸的溶解性； 偶合与重氮化反应在同一容器中，生成的 重氮盐立即与 N，N － 二甲基苯胺偶合，减少了重氮盐分解的可 能性； 利用对氨基苯磺酸的酸性完成重氮化，省去了外加碱和 酸，减少了原料的耗损，降低了反应成本，反应易于控制，实 验步骤简洁，时间大大缩短，产品收率得以提高，由 76% 提高 到 87% ，制备方法改进明显。