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对硝基苯胺的合成

时间:2022-08-24 百科知识 版权反馈
【摘要】:乙酰苯胺4 g;浓硫酸7 mL;浓硝酸3 mL;乙醇;10%NaOH;浓盐酸12 mL。将混合物在冰浴中冷却到0℃,在搅拌下慢慢加入3.0 mL浓硝酸和2.0 mL浓硫酸的混合物[1]。加毕继续在冰浴中搅拌30 min,维持温度不超过10℃。将上述得到的对硝基乙酰苯胺置于100 mL圆底烧瓶中,加10 mL水和12 mL浓盐酸,装上回流冷凝管,加热回流30 min,直到混合物变为清亮的溶液。每块板点样四个,分别为纯邻硝基苯胺、纯对硝基苯胺、重结晶前的产物和重结晶后的产物。

【目的及要求】

(1)掌握硝化反应的原理及氨基保护作用;

(2)掌握用有机溶剂进行重结晶;

(3)了解薄层色谱的应用。

【反应式】

【所需试剂

乙酰苯胺4 g(0.030 mol);浓硫酸7 mL;浓硝酸3 mL;乙醇;10%NaOH;浓盐酸12 mL。

【操作步骤】

1.对硝基乙酰苯胺的制备

在100 mL烧杯中,加入4 g研细的乙酰苯胺粉末和5 mL浓硫酸,搅拌使其溶解。将混合物在冰浴中冷却到0℃,在搅拌下慢慢加入3.0 mL浓硝酸和2.0 mL浓硫酸的混合物[1]。加毕继续在冰浴中搅拌30 min,维持温度不超过10℃。

将反应混合物慢慢倒入20.0 mL冰水中,立即有沉淀析出,抽滤收集固体,水洗至中性[2]

2.对硝基乙酰苯胺的水解

将上述得到的对硝基乙酰苯胺置于100 mL圆底烧瓶中,加10 mL水和12 mL浓盐酸,装上回流冷凝管,加热回流30 min,直到混合物变为清亮的溶液。冷却后倒入盛有30mL冰水的250 mL烧杯中,在冰浴冷却下边搅拌边加入10%NaOH溶液至碱性。冷却后抽滤晶体,用水洗涤,干燥。

用乙醇将产品进行重结晶。

纯的硝基苯胺为黄色针状晶体,熔点为147.5℃。

3.对硝基苯胺纯度的鉴定

取少量重结晶前及重结晶后的产物,用丙酮配成溶液。

取已经准备好的硅胶板一块,用管口平整的毛细管插入样品液中,在距离板一端1 cm处轻轻点样。每块板点样四个,分别为纯邻硝基苯胺、纯对硝基苯胺、重结晶前的产物和重结晶后的产物。

以环己烷和乙酸乙酯(体积比2 ∶1)为展开剂,在层析杯中加入约0.5 cm高的展开剂,盖好层析杯,稍加摇振,使层析杯内被溶剂蒸气饱和。将点好样的薄层板放入层析杯内,点样一端在下,浸入展开剂内约0.5 cm,盖好杯子。待溶剂前沿距板的上端0.5 cm时,立即取出薄层板,用铅笔记下溶剂前沿位置,晾干。

分析重结晶前后产物的纯度。

【注释】

[1]滴加速度过快将使反应温度过高,从而产生二硝化产物。

[2]一定要将产物洗至中性,否则影响产品的质量。

【思考题】

是否可以用苯胺直接硝化制备对硝基苯胺?为什么?

【产物谱图】

对硝基苯胺的红外谱图如图4-16所示。

图4-16 对硝基苯胺的红外谱图

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