有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二講義

1、 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)二講義制藥工程系2015.3實(shí)驗(yàn)一、 乙酰苯胺的合成（方法一）及重結(jié)晶1.1乙酰苯胺的合成原理 乙酰苯胺可以通過(guò)苯胺與乙酰氯、醋酸酐或冰醋酸等試劑作用制得。本實(shí)驗(yàn)可用下面任何一種方法制備乙酰苯胺。方法一：方法二：主要試劑及實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 （略）苯胺（FW 93.13） 10mL 10.2g(0.11mol) b.p. 184 d=1.021720/4g/mL 冰醋酸（FW 60.05） 17mL 17.8g（0.26mol） b.p. 118 d=1.04920/4g/mL 鋅粉 0.1g醋酸酐（FW 102.09） 5.2mL（5.6g , 0.055mol） b.p. 13

2、9.6 d=1.082020/4 g/mL 醋酸鈉（FW 82.03） 4.51g（0.055mol） m.p. 324 d=1.528g/mL濃鹽酸（36%） 4.5mL d=1.18g/mL 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 3h 實(shí)驗(yàn)步驟 方法一：1. 量取10mL苯胺1，倒入圓底燒瓶中，加入17mL冰醋酸和0.1g鋅粉2。2. 在圓底燒瓶上裝置一分餾柱，插上溫度計(jì)，用一個(gè)50mL的錐形瓶作接受器。3. 用石棉網(wǎng)小火加熱至反應(yīng)混合物回流，然后控制加熱速度，保持蒸餾的氣溫在105左右3（即溫度計(jì)讀數(shù)在105左右）。反應(yīng)生成的水及少量冰醋酸可被蒸出。4. 反應(yīng)經(jīng)1h后結(jié)束。攪拌下趁熱將反應(yīng)物倒入盛有250mL冷水的

3、燒杯中，乙酰苯胺生成。5. 抽濾，用冰冷的水洗滌，并用水重結(jié)晶4。6. 記錄產(chǎn)量，并計(jì)算產(chǎn)率5。純的乙酰苯胺為無(wú)色片狀晶體，m.p. 114.3方法二1. 在一個(gè)250mL的錐形瓶中倒入125mL水，加入4.5mL濃鹽酸，振蕩燒瓶，混勻，然后加入4.6mL( 4.65g,0.05mol )苯胺，搖勻。2. 在另一容器中放入25mL水，再加入4.51g（0.055mol）醋酸鈉，并用量筒量取5.2mL（5.6g,0.055mol）醋酸酐6。3. 用水浴加熱苯胺鹽酸鹽溶液至50后，加入醋酸酐，回蕩燒瓶，使醋酸酐溶解，盡快 一次性加入醋酸鈉溶液7，回蕩燒瓶，并將其置于冰水浴中。4. 20min后，抽

4、濾產(chǎn)品，用少量冰水洗滌，用水重結(jié)晶4。5. 記錄產(chǎn)量，計(jì)算產(chǎn)率。6. 測(cè)定乙酰苯胺的熔點(diǎn)純的乙酰苯胺為無(wú)色片狀晶體，m.p. 114.3注釋1 苯胺有毒，它能經(jīng)皮膚被吸收，使用時(shí)需小心。2 加入少量鋅粉的目的是防止苯胺在反應(yīng)過(guò)程中被氧化。3 控制此溫度是為了盡量除去反應(yīng)中生成的水，而防止原料冰醋酸被蒸出。4 若溶液有顏色，可加入少量活性炭，回蕩反應(yīng)混合物，并使其平穩(wěn)沸騰幾分鐘，抽濾除去活性炭。5 用方法一將能獲得大約10g產(chǎn)品，產(chǎn)率約為61%68%。6 合成反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行，苯胺在水中的溶解度為3.4g/100mL，加入濃鹽酸，使其成為銨鹽而增加在水中的溶解度，而在酸性條件下苯胺的親核性下降

5、，為此加入醋酸鈉，銨鹽部分被中和，使苯胺既有一定的親核性又在水中有一定的溶解度。7 苯胺與醋酸酐的反應(yīng)應(yīng)盡快發(fā)生，以防止醋酸酐與水反應(yīng)生成乙酸，為此，醋酸酐一旦溶解，就應(yīng)立即將醋酸鈉加入反應(yīng)瓶中。1.2 乙酰苯胺的重結(jié)晶1.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解重結(jié)晶法提純固態(tài)有機(jī)化合物的原理和意義。2. 掌握重結(jié)晶的基本操作方法（包括抽濾、熱濾、脫色及折疊濾紙的方法等）。1.2.2 實(shí)驗(yàn)原理重結(jié)晶是指純固體有機(jī)化合物常用方法之一。從有機(jī)反應(yīng)物或天然有機(jī)化合物中要得到純的固體有機(jī)物往往要通過(guò)重結(jié)晶。固體有機(jī)化合物在溶劑中的溶解度隨溫度變化而改變，一般溫度升高溶解度也增加，反之則溶解度降低。如果把固體有機(jī)物

6、溶解在熱的溶劑中制成飽和溶液，然后冷卻到室溫或室溫以下，則溶解度下降，原溶液變成過(guò)飽和溶液，這時(shí)就會(huì)有結(jié)晶固體折出。利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)和雜質(zhì)的溶解度的不同，使雜質(zhì)在熱濾時(shí)被除去或冷卻后被留在母液中，從而達(dá)到提純的目的。重結(jié)晶提純方法主要用于提純雜質(zhì)含量小于5%的固體有機(jī)物，雜質(zhì)過(guò)多常會(huì)影響結(jié)晶速度或妨礙結(jié)晶的生長(zhǎng)。1.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟及操作1.選擇溶劑重結(jié)晶的關(guān)鍵是選擇適宜的溶劑。合適的溶劑必須具備下列條件：（1） 與被提純的物質(zhì)不起化學(xué)反應(yīng)。（2） 被提純物質(zhì)在熱溶劑中溶解度大，冷卻時(shí)溶解度小，而雜質(zhì)在冷、熱溶劑中溶解度都較大，雜質(zhì)始終留在母液中?；蛘唠s質(zhì)在熱溶劑中不溶解，這樣在熱過(guò)濾時(shí)也

7、可把雜質(zhì)除去。（3） 溶劑易揮發(fā)，但沸點(diǎn)不宜過(guò)低，便于與結(jié)晶分離。（4） 希望價(jià)格低、毒性小、易回收、操作安全。2. 重結(jié)晶的操作方法把樣品放入錐形瓶或圓底燒瓶中，加入比需要量稍少些的選定的溶劑，瓶上安裝球形回流冷凝管以防止溶劑蒸氣逸出，造成危險(xiǎn)，此裝置稱為回流裝置1。根據(jù)溶劑的沸點(diǎn)和易燃性，選擇適當(dāng)?shù)臒嵩?，使加熱至微沸并進(jìn)行搖動(dòng)，若試樣還未完全溶解，再分次添加溶劑（注意添加易燃溶劑時(shí)，首先要把加熱的燈火熄滅），再加熱至沸，直至完全溶解。溶劑的用量必須要從兩方面考慮，既要防止溶劑過(guò)量造成溶質(zhì)的損失，又要考慮到在后面飽和溶液熱過(guò)濾時(shí)，因溶劑的揮發(fā)、溫度下降使溶液變成過(guò)飽和，造成過(guò)濾時(shí)在濾紙上折出

8、結(jié)晶，從而影響收率。因此溶劑量一般比需要量多15%20%。溶液若含有帶色雜質(zhì)時(shí)，可加入適量活性炭脫色2，加入的量根據(jù)雜質(zhì)多少而定，用量一般為粗品重量的1%5%，盡量不要多加，以免產(chǎn)品被活性炭吸附。加活性炭時(shí)，應(yīng)待重結(jié)晶固體全部溶解，溶液稍冷后方可加入，然后再煮沸510分鐘，立即趁熱過(guò)濾。必須注意切勿把活性炭加到正在沸騰的溶液中，以免引起暴沸。A. 熱過(guò)濾熱過(guò)濾時(shí)要迅速，要盡量不使熱溶液溫度降低，并盡快地使其通過(guò)漏斗。熱過(guò)濾有以下幾種方法，（1）選用已預(yù)熱的頸短而粗的玻璃漏斗，漏斗中放一折疊濾紙，濾紙外折棱邊應(yīng)緊貼漏斗壁。使用前應(yīng)先用少量熱溶劑潤(rùn)濕。圖1-1 折疊濾紙疊法（2）保溫漏斗是一種防止

9、熱量散失的漏斗。該漏斗是一種把玻璃漏斗置于一個(gè)金屬套內(nèi)。套內(nèi)是水，漏斗中放入折疊濾紙，然后在側(cè)管處加熱至需要溫度（如用易燃溶劑，在過(guò)濾前務(wù)必將火熄滅），接著把所制備的熱溶液趁熱過(guò)濾。（3）抽濾或吸濾。抽濾一般是在布氏漏斗上配置一橡皮塞與吸濾瓶相連接。吸濾瓶的側(cè)管再用橡皮管與水泵或減壓安全瓶彼此連接。布氏漏斗下端斜口應(yīng)正對(duì)吸濾瓶的側(cè)管。濾紙的大小要比布氏漏斗內(nèi)徑略小，但必須要把漏斗的小孔全部覆蓋。濾紙也不能太大，否則會(huì)貼到漏斗壁上，造成溶液不經(jīng)過(guò)過(guò)濾沿壁直接漏入吸濾瓶中。抽濾前應(yīng)先用少量溶劑潤(rùn)濕濾紙，使其緊貼后再抽濾。停止抽濾前應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拉去或打開安全瓶上的安全閥，使內(nèi)外壓力平衡

10、，防止水泵的水或油泵的油倒吸。圖1-2熱濾及抽濾裝置  B、過(guò)濾操作將漏斗放在漏斗架上，下放一潔凈的燒杯。注意使燒杯內(nèi)壁與漏斗管尖端緊貼。將一支潔凈的玻璃棒對(duì)著漏斗中三層濾紙的一邊，沿玻棒移入待分離的溶液。當(dāng)傾瀉暫停時(shí)，小心扶正燒杯，輕輕收回玻棒。如果要完全轉(zhuǎn)移沉淀至漏斗內(nèi)，可以用以下方法：左手持燒杯，用食指將玻璃棒架在燒杯口上，玻璃棒下端朝向?yàn)V紙三層處，用洗瓶沖洗燒杯內(nèi)壁，將沉淀全部轉(zhuǎn)移。沉淀全部轉(zhuǎn)移到濾紙上后，用洗瓶吹出水流，按螺旋形向下沖洗，使沉淀集中到濾紙錐體的底部。C、減壓過(guò)濾操作需要使用的儀器有：循環(huán)水真空泵，吸濾瓶和布氏漏斗。減壓過(guò)濾的原理：通過(guò)循環(huán)水帶走吸濾瓶中的空氣

11、，使外界的氣壓大于吸濾瓶里的氣壓。這時(shí)溶液能夠快速通過(guò)濾紙進(jìn)入吸濾瓶中，從而提高了過(guò)濾的速度和效率。 減壓過(guò)濾的準(zhǔn)備工作：減壓過(guò)濾之前，要給循環(huán)水真空泵里加入適量的水，把吸濾瓶和布氏漏斗洗干凈，并準(zhǔn)備好濾紙。一般濾紙與布氏漏斗口的大小都不匹配，需要對(duì)濾紙進(jìn)行修剪。具體方法如下：取一張濾紙，用手掌壓在布氏漏斗口上，這時(shí)濾紙上出現(xiàn)一個(gè)圓的壓痕。用干凈的剪刀沿著壓痕的內(nèi)側(cè)修剪濾紙。修剪好的濾紙要略小于漏斗內(nèi)徑，并蓋住所有的孔洞。 漏斗安裝時(shí)，布氏漏斗下方的尖端要遠(yuǎn)離吸濾瓶的支管口，以免濾液被抽入支管。 用少量蒸餾水潤(rùn)濕濾紙，用橡皮管連接吸濾瓶和真空泵，并開動(dòng)真空泵，使濾紙緊貼在漏斗底部。這

12、時(shí)即可進(jìn)行減壓過(guò)濾。 將待分離溶液用玻璃棒引流，倒入布氏漏斗中，溶液量不超過(guò)布氏漏斗容積的2/3。抽濾，用玻塞將結(jié)晶壓緊，使母液盡量除去。打開安全瓶上的活塞，停止抽氣，加少量冷水洗滌3，然后重新抽干，如此重復(fù) 1-2 次。減壓過(guò)濾結(jié)束后，先拔掉橡皮管，后關(guān)閉真空泵，以防水倒吸污染濾液。漏斗里的固體一般采用吹出的辦法轉(zhuǎn)移出來(lái)。濾液要從吸濾瓶的上口倒出，不可從支管倒出，以免污染濾液。1.2.4 乙酰苯胺的重結(jié)晶1. 用單一溶劑水重結(jié)晶乙酰苯胺 稱取5g粗乙酰苯胺，放入燒杯中，加入一定量水4將燒杯放在石棉網(wǎng)上邊加熱邊攪拌，直至沸騰，等固體完全溶解5，移去熱源，稍冷后加入少許活性炭6，繼續(xù)加熱，保持微

13、沸510分鐘。2. 在加熱溶解粗乙酰苯胺的同時(shí)，把濾紙剪好并將布氏漏斗和吸濾瓶放在水浴鍋中預(yù)熱。3. 安裝好預(yù)熱過(guò)的抽濾裝置，將上述熱溶液趁熱抽濾，濾液倒入干凈的燒杯中，慢慢冷卻至室溫。待晶體完全析出后，再進(jìn)行抽濾，用少量水洗滌漏斗中的晶體，用玻璃塞擠壓晶體，直至抽干。取出晶體放在培養(yǎng)皿中攤開晾干或用紅外燈烘干、稱重計(jì)算收率。1.2.5 注釋1 回流裝置是實(shí)驗(yàn)中常用的裝置，主要用于需要保持沸騰時(shí)間較長(zhǎng)的反應(yīng)，重結(jié)晶及固-液萃取等方面，其作用為使蒸汽不斷地在冷凝管內(nèi)冷凝而返回圓底燒瓶，防止試劑逃逸損失。按實(shí)驗(yàn)要求不同有普通回流冷凝裝置，有干燥回流冷凝裝置以及氣體吸收回流冷凝裝置等等?；亓骼淠芤?/p>

14、般用球形冷凝管，冷凝管夾套內(nèi)自下而上通入冷水，使夾套內(nèi)充滿水，水流速度只要能使蒸汽充分冷凝即可。加熱的程度也要控制，使冷凝管內(nèi)上升蒸汽的高度不要超過(guò)冷凝管的1/3為宜。2活性炭對(duì)水溶液脫色較好，對(duì)非極性溶劑脫色效果較差?；钚蕴砍晌接猩s質(zhì)外，同時(shí)還可吸附除去樹脂狀雜質(zhì)及高度分散的不易濾去的不溶性雜質(zhì)。3 洗滌的過(guò)程是先將連接吸濾瓶支管的橡皮管撥開（或打開安全閥），關(guān)閉抽氣泵，把少量溶劑均勻地灑在布氏漏斗內(nèi)的濾餅上，使全部結(jié)晶剛好被溶劑覆蓋為宜，用玻璃棒小心攪松晶體（勿可把濾紙捅破），重新接上橡皮管，開啟抽氣泵，把溶劑抽干，如此重復(fù)操作兩次，就可把濾餅洗滌干凈。4 乙酰苯胺在水中的溶解度溫度

15、（°C）20255080100溶解度（g/100ml）0.460.560.843.455.55 若燒瓶底部有未溶解固體或黃色油狀物，說(shuō)明乙酰苯胺沒(méi)有完全溶解。此時(shí)可補(bǔ)加少量水，每次約10ml，直至完全溶解。黃色油狀物是未溶于水的乙酰苯胺，在83°C時(shí)熔化所造成。6 加活性炭前要移去熱源，待溶液稍冷后，再加活性炭，絕不能在沸騰時(shí)加入，以免引起暴沸。1.2.6 思考題1. 重結(jié)晶法提純固體有機(jī)化合物，有哪些主要步驟？簡(jiǎn)單說(shuō)明每步的目的。2. 重結(jié)晶所用的溶劑為什么不能太多，也不能太少？如何正確控制溶劑量？3. 活性炭為什么要在固體物質(zhì)全溶后加入？又為什么不能在溶液沸騰時(shí)加入？4

16、. 停止抽濾后，發(fā)現(xiàn)水倒流入吸濾瓶中去，這是什么原因所引起的？實(shí)驗(yàn)二、對(duì)硝基苯胺的合成2.1【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 了解混酸硝化反應(yīng)的原理和方法；2. 掌握乙酰氨基水解的方法2.2【實(shí)驗(yàn)原理】主反應(yīng)：副反應(yīng)：對(duì)硝基苯胺（p-nitroaniline）是重要的染色中間體，同時(shí)還可用作分析試劑，檢測(cè)空氣中的氮。2.3【試劑與規(guī)格】乙酰苯胺C.P.；硝酸C.P.；濃硫酸C.P.；冰醋酸C.P.；乙醇C.P.；碳酸鈉C.P.；20%NaOH溶液。2.4【物理常數(shù)】對(duì)硝基乙酰苯胺：熔點(diǎn)216，黃色棱柱體。對(duì)硝基苯胺：熔點(diǎn)147.5，黃色針狀晶體。有毒，能經(jīng)皮膚吸收使人中毒。受熱易分解，發(fā)生爆炸。2.5【實(shí)驗(yàn)步

17、驟】1. 對(duì)硝基乙酰苯胺制備將5g乙酰苯胺和5ml冰醋酸放入100ml錐形瓶?jī)?nèi)，用冰水冷卻，邊搖動(dòng)錐形瓶邊緩慢加入10ml濃硫酸，使乙酰苯胺盡可能溶解完全，將制得溶液放入冰水中冷卻至02。在冰水中配置2.2ml濃硝酸和1.4ml濃硫酸的混酸。一邊振搖錐形瓶，一邊用滴管緩慢滴加此混酸，注意使反應(yīng)溫度低于5。從冰水中取出錐形瓶，室溫放置30min，不時(shí)用攪拌棒攪拌。然后在攪拌條件下把此反應(yīng)物緩慢倒入20ml水和30g碎冰的混合物中，立即析出固體。放置約10min,抽濾，用冰水洗滌三次，每次10ml。2. 對(duì)硝基苯胺的制備將上步反應(yīng)所制得的對(duì)硝基乙酰苯胺放入50ml圓底燒瓶中，加入20ml 7%硫酸

18、，加熱回流40min。將透明的熱溶液倒入50g碎冰中，加入過(guò)量的20%氫氧化鈉溶液使對(duì)硝基苯胺沉淀出來(lái)，冷卻后抽濾，濾餅用冷水洗去堿液，用水重結(jié)晶。干燥，稱量，計(jì)算產(chǎn)率。2.6【注釋】1 冰醋酸起溶解作用2 溫度不可太高，否則鄰位產(chǎn)物增多。3 氫氧化鈉溶液一定要過(guò)量，可用pH試紙檢驗(yàn)2.7【思考題】1.對(duì)硝基苯胺是否可以利用苯胺直接硝化制備？2.反應(yīng)中若有鄰硝基乙酰苯胺生成，如何除去？實(shí)驗(yàn)三、 乙酰乙酸乙酯的合成3.1原理從乙酸乙酯出發(fā)經(jīng)Claisen酯縮合反應(yīng)制備乙酰乙酸乙酯。3.2主要試劑及實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 回流和減壓蒸餾裝置乙酸乙酯（FW 88） 9.8mL（8.8g, 0.10mol）

19、 b.p. 77.06 d=0.900320/4g/mL 乙醇鈉 3.4g（0.05mol）50%乙酸飽和食鹽水5%碳酸鈉水溶液無(wú)水硫酸鎂實(shí)驗(yàn)時(shí)間 6h3.3實(shí)驗(yàn)步驟1、 50mL干燥的圓底燒瓶中1投入9.8mL無(wú)水乙酸乙酯，然后迅速加入乙醇鈉2。2、 安裝回流裝置，用水浴作熱源，在回流冷凝管的上端安裝一個(gè)氯化鈣干燥管。3、 加熱反應(yīng)混合物，控制反應(yīng)溫度使其緩慢回流（約需11.5h）,此時(shí)溶液呈透明紅色。4、 停止加熱，冷卻后，攪拌下向反應(yīng)混合物中加入50%的乙酸，至反應(yīng)液呈弱酸性，此時(shí)溶液中所有的固體都已溶解。5、 將反應(yīng)液倒入分液漏斗中，加入等體積的飽和食鹽水，振搖，靜置。6、 分出紅色酯

20、層，水層用5mL乙酸乙酯萃取，將萃取液與酯層合并后用5%碳酸鈉溶液洗至中性，用無(wú)水硫酸鎂干燥。7、 將干燥過(guò)的液體倒入圓底燒瓶中，先用水浴蒸出乙酸乙酯，然后減壓下蒸餾乙酰乙酸乙酯，b.p. 5455/931Pa5 純的乙酰乙酸乙酯為無(wú)色液體，b.p. 180.4（分解），d=1.028220/4g/mL，n 1.41943.4注釋1 本實(shí)驗(yàn)所用儀器需充分干燥，試劑應(yīng)絕對(duì)無(wú)水。2 反應(yīng)立即發(fā)生，若過(guò)于激烈，可用冷水浴冷卻，若反應(yīng)不立即開始，可直接加熱，促使反應(yīng)發(fā)生，然后將熱源移開。3 乙酰乙酸乙酯的沸點(diǎn)（）與壓力（KPa, mmHg）的關(guān)系列于下表中。壓力mmHg1214182030406080

21、760KPa1.61.872.42.6745.33810.67101.33沸點(diǎn)71747882889297100181實(shí)驗(yàn)四、 對(duì)氨基苯磺酸的合成4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)苯胺磺化制備對(duì)氨基苯磺酸的方法。7.1.2 實(shí)驗(yàn)原理對(duì)氨基苯磺酸是是合成甲基橙指示劑的原料，也合成染料的重要中間體,可由苯胺的磺化制備1。其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下：4.3 主要試劑和儀器裝置主要試劑包括：濃硫酸（18mL. 0.34mol), 苯胺(10mL, 10.2g, 0.11mol)。4.4 實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)氨基苯磺酸的制備1. 在250mL的三頸瓶?jī)?nèi)加入10mL (10.2g,0.11mol) 苯胺,安裝回流冷凝管和溫度計(jì),溫度計(jì)

22、應(yīng)插入液面以下。2. 緩慢地小心加入18mL濃硫酸(d=1.84g/mL), 將三頸瓶的瓶口塞緊。3. 用油浴緩慢加熱反應(yīng)混合物至1701802,回流1.52h。4. 將反應(yīng)混合物冷至503, 在玻璃棒攪拌下,將其倒入盛有100mL冰水的燒杯中。抽濾,少量冷水洗滌。6. 用熱水重結(jié)晶,必要時(shí)需脫色4。7. 結(jié)晶時(shí)的母液減壓下脫溶5,濃縮后結(jié)晶,抽濾,洗滌,必要時(shí)脫色,得到第二部分的產(chǎn)品。8. 將第二次得到的產(chǎn)品的顏色與第一次得到的產(chǎn)品進(jìn)行比較,合并兩次的產(chǎn)品，計(jì)算產(chǎn)率。對(duì)氨基苯磺酸是一個(gè)鹽,沒(méi)有固定的熔點(diǎn),不必測(cè)定熔點(diǎn)，溫度達(dá)280290將碳化。4.5 注釋1 酸性溶液中苯胺易質(zhì)子化而成為一間

23、位定位基，本實(shí)驗(yàn)中苯胺磺化反應(yīng)發(fā)生在對(duì)位是由三方面因素決定的：(1) 在高溫下苯胺與濃硫酸反應(yīng)生成磺酰苯胺。(2) 磺酰氨基是一個(gè)鄰、對(duì)位定位基。(3) 由于磺酰氨基的位阻效應(yīng)，使鄰位產(chǎn)物很少，所以170180時(shí)苯胺磺化生成對(duì)磺酰氨基苯磺酸，后者在酸性條件下水解得到對(duì)氨基苯磺酸。2 反應(yīng)溫度需控制在170180間，大于190將生成黑色粘稠狀物質(zhì)。3 低于50時(shí)反應(yīng)混合物將變得粘稠和固化，使其不易從燒杯中倒出。4 對(duì)氨基苯磺酸在水中的溶解度是：6.678g/100mL, 100; 1.08g/100mL, 20。5 由于20時(shí)對(duì)氨基苯磺酸在水中有一定的溶解度，故需對(duì)結(jié)晶時(shí)的母液進(jìn)行減壓脫溶，濃縮

24、等操作。實(shí)驗(yàn)五、 甲基橙的制備5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)并掌握重氮化反應(yīng)和重氮鹽偶聯(lián)反應(yīng)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法。2熟練掌握有機(jī)固體化合物的重結(jié)晶。5.2原理 甲基橙是個(gè)很有用的酸堿指示劑，它可通過(guò)對(duì)氨基苯磺酸的重氮化反應(yīng)以及重氮鹽與N，N-二甲苯胺的醋酸鹽，在弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行偶聯(lián)來(lái)合成。由于對(duì)氨基苯磺酸不溶于酸，因此先將對(duì)氨基苯磺酸與堿作用，得到溶解度較大的鈉鹽。重氮化時(shí)，由于溶液的酸化(亞硝酸鈉加鹽酸生成亞硝酸)，當(dāng)對(duì)氨基苯磺酸從溶液中以很細(xì)的微粒析出時(shí)，立即與亞硝酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，生成重氮鹽微粒(逆重氮化法)。后者與N，N-二甲基苯胺的醋酸鹽發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。偶聯(lián)反應(yīng)首先得到的是亮紅色的酸式甲基橙，

25、稱為酸性黃。在堿性條件下，酸性黃轉(zhuǎn)變成橙黃色的鈉鹽，即甲基橙。其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下：5.3主要試劑及實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 (略) 對(duì)氨基苯磺酸(FW=173): 2.1g (0.01mol), m.p.288。N,N-二甲基苯胺(FW=121)： 1.3mL(1.2g, 0.01mol), b.p. 193, 亞硝酸鈉: 0.8g(0.011mol), m.p. 27130%NaOH: 30mL5%氫氧化鈉溶液，濃鹽酸，冰醋酸5.4實(shí)驗(yàn)步驟一、 重氮鹽的制備：1. 100mL燒杯中放入2.1g（0.01mol）對(duì)氨基苯磺酸晶體，加入10mL 5%氫氧化鈉溶液，玻棒攪拌下，在熱水浴中溫?zé)崾怪芙?。2. 冷至室溫后加入0.8g（0.011mol）亞硝酸鈉，使其溶解。3. 攪拌下2，將上述混合溶液分批滴入盛有13mL水和2.5mL濃鹽酸的燒杯中，并控制溫度在5以下3。4. 滴加完后用淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)4。然后在冰鹽浴中放置15min，使重氮化反應(yīng)完全。二