硝基苯的合成

【目的与要求】

（1）掌握搅拌、分液等基本操作；

（2）掌握高沸点化合物的蒸馏；

（3）复习巩固硝化反应的机理。

【反应式】

【所需试剂】

苯2.7 mL（2.4 g，0.03 mol）；浓硝酸2.5 mL；浓硫酸3 mL；5%氢氧化钠溶液；无水氯化钙。

【操作步骤】

在25mL锥形瓶中，加入2.5mL浓硝酸，在冷却及摇荡下，慢慢加入3mL浓硫酸制成混酸备用。

将装有冷凝管、温度计（温度计要深入到液面以下）和滴液漏斗的25 mL三口瓶安装在电磁搅拌器上，并加入2.7 mL苯，冷凝管上端接一个气体吸收装置。开动磁力搅拌，把混酸滴加到反应瓶中，滴加过程要充分搅拌，控制温度在50℃～55℃，切勿超过60℃［2］。必要时可用冷水浴冷却。滴加完毕，用水浴加热，在50℃～55℃继续搅拌15 min，使反应完全。

反应物冷却后，倒入盛有15mL水的50mL烧杯中，充分搅拌后，转移至25mL分液漏斗中，分去酸液，依次用5 mL水及5%氢氧化钠溶液洗涤，最后再用水洗涤两次［3］。有机相用无水氯化钙干燥至清亮，弃去氯化钙，产品为黄色透明液体。粗产物为2.8～3.6 g。

可以通过蒸馏精制硝基苯，收集205℃～210℃馏分［4］。

纯硝基苯为淡黄色的透明液体，沸点为210.8℃，折射率为1.556 2。

【注释】

［1］硝基苯对人体有较大的毒性，吸入大量蒸气或与皮肤接触，均会引起中毒！处理硝基苯时，一定要谨慎小心。若皮肤不慎接触，应立即用少量乙醇洗涤，再用温水及肥皂洗涤。

［2］硝化反应是放热反应，温度超过60℃，会有较多的二硝基化合物产生，且较高温度下硝酸和苯也容易挥发损失。

［3］洗涤时，特别是用氢氧化钠溶液洗涤时，不可过分摇荡，否则会使产品乳化而难以分离。如果发生乳化，可以加入氯化钠饱和，也可以加几滴乙醇，再静置分层。

［4］蒸馏时不可蒸干或蒸馏温度过高（不能超过214℃），因残留的二硝基苯在高温时易剧烈分解。

【思考题】

（1）为什么反应温度要控制在50℃～55℃？温度过高有什么不好？

（2）粗产物硝基苯依次用水、碱液、水洗涤的目的何在？

（3）甲苯和甲酸硝化时，反应条件有什么不同？