溶解度:克/100ml 溶剂
实验二对甲苯胺的制备
、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
(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 3C 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。
未反应的对硝基甲苯分离。
+ NaCI +H 2O
二、药品
表7-3药品物理性质
分子里 性状 折光率 比重 熔点 沸点
名称
CH 3
NH 2
+ 3Fe 3O 4
又利用下述反应将产物对甲苯胺与
NaOH
CH 3
NH 2
NH 3Cl
NH 2
4 NO 2
CH 3
+ 9Fe + 4出0 HCl
CH 3
CH 3
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"。
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「任3。
冷至室温后,加入5ml 5%碳酸钠溶液「任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 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%S 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 r的馏分。
冷却后得白色固体,熔点44〜45C。
NH 2 NH 3CI NH 2
纯粹的对甲苯胺的熔点为45C ,沸点为200.3 C 。
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FeC 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NH4HSE 原等。
(2)为什么反应完毕后,反应液常显示碱性?加入5%^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。
HCI
CH 3 CH 3
CH 3
NaOH
+ NaCI +H 2C
(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。