化学与环境学院
有机化学实验报告
实验名称 乙酰苯胺的制备
【实验目的】
1、掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作;
2、掌握分馏柱的作用机理和用途。
【实验原理】(包括反应机理)
芳香族伯胺的芳环和氨基都容易起反应,在有机合成上为了
保护氨基,往往先把它乙酰化为乙酰苯胺,然后进行其他反应,最后水解去乙酰基。
制备乙酰苯胺常用的方法可用芳胺与酰氯、酸酐或用冰醋酸等试剂进行酰化反应。其中与酰氯反应最激烈,酸酐次之,冰醋酸最慢。采用酰氯或酸酐作为酰化剂,反应进行较快,但原料价格较贵,采用冰醋酸作为酰化剂,反应较慢,但价格便宜,操作方便,适用于规模较大的制备。
本实验是用冰醋酸作乙酰化试剂: NH2+CH3
COOHNHCOCH3+H2O
苯胺与冰醋酸的反应是可逆反应,为防止乙酰苯胺的水解,提高产率,采用了将其中一个生成物——水在反应过程中不断移出体系及反应物醋酸过量的方法破坏平衡,使平衡向右移动。因此,要求实验装置既能反应又能进行蒸馏。由于水与反应物冰醋酸的沸点相差不大,必须在反应瓶上装一个刺形分馏柱,使水和醋酸的混合气体在分馏柱内进行多次汽化和冷凝,使这两种气体得到分离,从而减少醋酸蒸出,保证水的顺利蒸出。
【主要试剂及物理性质】
【仪器装置】
1、主要仪器:
刺型分馏柱、温度计、冷凝管、锥形瓶、尾接管、布氏漏斗、真空循环水泵
2、实验装置:
分馏装置 抽滤装置
【实验步骤及现象】
【实验结果】
理论产量:m(乙酰苯胺)=n(乙酰苯胺)M(乙酰苯胺)=n(苯胺)M(乙酰苯胺)=0.11*135.17g=14.87g
实际产量:11.2g
产率:11.2/14.87*100%=75.3%
【实验讨论】
1、为什么苯胺原本是无色澄清溶液,但加入反应时会呈黄
色?
答:由于苯胺被氧化: 2
氧化
2、因乙酰苯胺熔点较高,稍冷即会固化,因此,反应结束后须立黑色即倒入事先准备好的水中。否则凝固在烧瓶中难以倒出。
3、产率只有75.3%,有哪些原因导致?
答:①在20℃下,100mL水可以溶解0.46g,在抽滤以及结晶的过程中有所损失;
②在抽滤的过程中,有产物残留在烧杯壁上,很难刮下; ③由于反应温度较难控制,有少量乙酰苯胺被蒸出,使产量减少,产率下降。
4、乙酰苯胺制备实验为什么加入锌粉?锌粉加入量对操作有什么影响?
答:苯胺易氧化,锌与乙酸反应放出氢,防止氧化。锌粉少了,防止氧化作用小,锌粉多了,消耗乙酸多,同时在后处理分离产物过程中形成不溶的氢氧化锌,与固体产物混杂在一起,难分离出去。
【思考题】
1、假设用8mL苯胺和9mL乙酸酐制备乙酰苯胺,哪种试剂是过量的?乙酰苯胺的理论产量是多少?
答:8mL苯胺相当于0.088mol苯胺,所以只需要0.044mol的乙酸酐,而9mL乙酸酐相当于9.18g乙酸酐,即0.090mol的乙酸酐。所以是乙酸酐过量。
m(乙酰苯胺)=n(乙酰苯胺)M(乙酰苯胺)=n(苯胺)M(乙酰苯胺)=0.088*135.17g=11.89g
2、反应时为什么要控制冷凝管上端的温度在105?C左右? 答:为了提高乙酰苯胺的产率,反应过程中不断分出产物之一水,以打破平衡,使反应向着生成乙酰苯胺的方向进行。因水的沸点为100?C,反应物醋酸的沸点为118?C,且醋酸是易挥发性物质,因此,为了达到即要将水份除去,又不使醋酸损失太多的目的,必需控制柱顶温度在105?C左右。
3、用苯胺作原料进行苯环上的一些取代反应时,为什么常常先要进行酰化?
答:因为芳香族伯胺的芳环和氨基都容易发生反应,在有机合成上可以保护氨基。
【实验成绩】
指导老师签名:
化学实验报告乙酰苯胺的制备乙酰苯胺的制备11掌握苯胺乙酰化反应的原理和实验操作2学习固体样品的制备3学习分馏柱的原理及使用方法4掌…
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