乙酰化试剂

乙酰苯胺的制备

一.实验目标

1.控制苯胺乙酰化的道理和办法,

2.控制重结晶提纯固体有机化合物的道理和办法.

二.实验道理

乙酰苯胺的用处：

乙酰苯胺,白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的

原料,可用作止痛剂.退热剂（俗称“退热冰”）.防腐剂和染估中央体.

稳固性：在空气中稳固,遇酸或碱性水溶液易分化成苯胺及乙酸.

苯胺乙酰化的须要性：

（1）作为一种呵护措施,将一级和二级芳胺（就是伯胺和仲胺）

在合成中转化为其乙酰衍生物,降低芳胺对氧化性试剂的迟钝性,使其

不被反响试剂损坏,

（2）氨基经酰化后,降低了氨基在亲电代替反响（特殊是卤化）中

的活化才能,使其由很强的第I类定位基变成中等强度的第I类定位,

使反响由多元代替变成有效的一元代替.

（3）因为乙酰基的空间效应,往往选择性地生成对位代替产品.

（4）在某些情形下,酰化可以防止氨基与其它功效基或试剂（如

RCOCl,-SO2Cl,HNO2等）之间产生不须要的反响.

作为氨基呵护基的酰基基团可在酸或碱的催化下脱除.

芳胺的乙酰化试剂选择：

芳胺可用酰氯.酸酐或冰醋酸加热来进行酰化,应用冰醋酸试剂易

得,价钱便宜,但须要较长的反响时光,合适于范围较大的制备.

酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂,用游离苯胺与纯乙酸酐进

行酰化时,常伴随二乙酰胺[ArN(COCH3)2]副产品的生成,假如在醋酸

——醋酸钠缓冲溶液中酰化,因为酸酐水解速度比酰化速度慢得多,可

得到高纯度产品,但此办法不实用于硝基苯胺和其它碱性很弱的芳胺

的酰化.

乙酰苯胺的制备反响式：

盐酸的感化：生成胺基正离子,降低了苯胺的亲核才能,削减副产品的

生成,

乙酰苯胺的重结晶

固体有机物在溶剂中的消融度一般随温度的升高而增大.把固体

有机物消融在热的溶剂中使之饱和,冷却时因为消融度降低,有机物又

从新析出晶体.应用溶剂对被提纯物资及杂质的消融度不合,使被提纯

物资从过饱和溶液中析出.让杂质全体或大部分留在溶液中,从而达到

提纯的目标.

重结晶只合适杂质含量在5%以下的固体有机混淆物的提纯.从反

响粗产品直接重结晶是不合适的,必须先采纳其他办法初步提纯,然后

再重结晶提纯.

重结晶提纯的一般进程为：

（1）将不纯的固体有机物在溶剂的沸点或接近沸点的温度下消融在

溶剂中,制成接近饱和的浓溶液.若固体有机物的熔点较溶剂沸点

低,则应制成在熔点温度以下的饱和溶液;

（2）若溶液含有色杂质,可参加活性炭煮沸脱色;

（3）过滤此热溶液以除去个中的不溶性物资及活性炭;

（4）将滤液冷却,使结晶自过饱和溶液中析出,而杂质留在母液中;

（5）抽气过滤,从母液中将结晶分出,洗涤结晶以除去吸附的母液.

所得的固体结晶,经湿润后测定其熔点,如发明其纯度不相符请求,

则可反复上述重结晶操纵直至熔点达标.

重结晶的症结是选择合适的溶剂.合适的溶剂必须具备以下前提：

（1）不与被提纯物资产生化学反响;

（2）在较高温度时能消融多量的被提纯物资,而在室温或更低温度

时只能消融少量;

（3）对杂质的消融度异常大或异

常小,前一种情形可让杂质留在

母液中不随提纯物资一同析出,

后一种情形是使杂质在热过滤

时被滤去;

（4）溶剂易挥发,易与结晶分别

除去,但沸点不宜过低;

（5）能给出较好的结晶;

（6）价钱低.毒性小.易收受接管.

操纵安然.

当一种物资在一些溶剂中的消融度太大,而在另一些溶剂中的消融

度又太小,同时又不克不及找到一种合适的溶剂时,常可应用混淆溶剂

而得到满足的成果.

三.实验参数

名称分子量性状

密度

/g/cm3

熔点

/℃

沸点

/℃

消融度

水油

苯胺

无色油状

液体

微溶

易溶于乙醇.乙醚

等

乙酸无色液体易溶

易溶于乙醇.乙醚

和CCl4

乙酰

苯胺

白色结晶

或粉末

304

微溶于冷水,溶

于热水

溶

四.实验步调

在100ml圆底烧瓶中参加新蒸馏过的苯胺5ml,冰乙酸7.4ml,锌粉

0.1g,装配仪器.用加热,使反响溶液在微沸状况下回流,调节加热温度,

使柱顶温度105℃阁下,反响约60～80min.反响生成的水及少量醋酸被

蒸出,当柱顶温度降低或烧瓶内消失白色雾状时,反响已根本完成,停

滞加热.

在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100ml冰水的烧

杯中,激烈搅拌,并冷却烧杯至室温,粗乙酰苯胺结晶析出,抽滤.用玻

璃瓶子塞将滤饼压干,再用5～10ml冷水洗涤,再抽干.得到乙酰苯胺粗

产品.

将此粗乙酰苯胺滤饼放入盛有150ml热水的锥形瓶中,加热,使粗乙

酰苯胺消融.若溶液沸腾时仍有未消融的油珠,应补加热水,直至油珠

消掉为止.稍冷后,参加约0.2g活性炭,在搅拌下加热煮沸1～2min,趁

热用保温漏斗过滤或用预先加热好的布氏漏斗减压过滤,将滤液慢慢

冷至室温,待结晶完全后抽滤,尽量压干滤饼.产品放在清洁的概况皿

中晾干,称重.盘算产率.

500ml烧杯中参加5ml浓盐酸和120ml水配成的溶液,搅拌下参加

5.6g（5.5ml）苯胺,待消融后,再参加少量活性炭（约1g）,将溶液煮

沸5min,趁热滤去活性炭和其它不溶性杂质（假如溶得比较好可不必这

一步）.将溶液转移到500ml锥形瓶中,冷却至50℃,参加7.3ml醋酸酐,

振摇使其消融,立刻参加醋酸钠溶液（9g结晶醋酸钠溶于20ml水）,

充分振摇混淆,然后将混淆物在冰水浴中冷却结晶,减压过滤,用少量

冷水洗涤2-3遍,湿润称重（放在实验柜中天然湿润,下次实验再称）.

五.实验留意事项

1.久置的苯胺色深有杂质（吐露于空气中或日光下变成棕色）,会

影响乙酰苯胺的质量,故最好用新蒸的苯胺.另一原料乙酸酐也最好用

新蒸的.苯胺有毒,苯胺有强致癌感化,应用时要留意安然,有伤口的同

窗留意不要与伤口接触.

2.参加锌粉的目标,是防止苯胺在反响进程中被氧化,生成有色的

杂质.平日参加后反响液色彩会从黄色变无色.但不宜加得过多,因为

被氧化的锌生成氢氧化锌为絮状物资会接收产品.

3.反响温度的控制:保持分馏柱顶温度不超出105℃.开端时要迟

缓加热,待有水生成后,调节反响温度,以保持生成水的速度与分出水

的速度之间的均衡.切忌开端就强烈加热.

4.因乙酰苯胺熔点较高,稍冷即会固化,是以,反响停滞后须立刻

倒入事先预备好的水中.不然凝固在烧瓶中难以倒出.

5.本实验用水作重结晶的溶剂,其长处是价钱便宜,操纵简化,削

减实验情形污染等,又将用活性炭脱色与重结晶两个操纵联合在一路,

进一步简化了分别纯化操纵进程.

6.不成以用过量的水处理乙酰苯胺.乙酰苯胺于不合温度在100g

水中的消融度为:0.56g（25℃）.3.5g（80℃）.18g（100℃）;乙醇:36.9g

（20℃）甲醇:69.5g（20℃）氯仿:3.6g（20℃）.乙酰苯胺在水中的

含量为5.2％时,重结晶效力好,乙酰苯胺重结晶产率最大.在系统中的

含量稍低于5.2％,加热到83.2℃时不会消失油相,水相又接近饱和溶

液,持续加热到100℃,进行热过滤除去不溶性杂质和脱色用的活性炭,

滤液冷却,乙酰苯胺开端结晶,持续冷却至室温（20℃）,过滤得到的晶

体乙酰苯胺纯度很高,可溶性杂质留在母液中..一个经验的办法是按

操纵步调给出的产量5g（初做的学生很难达到）,估量需水量为100ml,

加热至83.2℃,假如有油珠,补加热水,直至油珠溶完为止.个体同窗加

水过量,可蒸发部分水,直至消失油珠,再补加少量水即可.

7.不该将活性炭参加沸腾的溶液中,不然会引起暴沸,会使溶液溢

出容器.溢出容器.

8.减压过滤：用布氏漏斗趁热过滤时,为了防止在漏斗中析出晶体,

需用热水浴或蒸气浴把漏斗预热,然后用来减压过滤.抽滤瓶也可同时

预热.布氏漏斗中铺的圆形滤纸要剪得比漏斗内径小,使其紧贴于漏斗

的底壁.在抽滤前先用少量溶剂把滤纸润湿,然后打开水泵将滤纸吸紧,

防止固体在抽滤时从滤纸边沿吸入瓶中.布氏漏斗的斜口要远离抽气

口,用玻璃棒将脱色后的固液混淆物分批倒入布氏漏斗中抽滤.过

滤完成后,封闭水泵前应先将抽滤瓶与水泵间衔接的橡皮管断开,以免

水倒流入抽滤瓶内.

9.滤饼的洗涤：把滤饼尽量抽干.压干,拔掉落抽气的橡皮管,使恢

复常压.把少量溶剂平均地洒在滤饼上,使溶剂恰能盖住滤饼.静置少

焉,使溶剂渗入渗出滤饼,待有滤液从漏斗下端滴下时,从新抽气,再把

滤饼抽干.如许反复几回,就可洗净滤饼.

10.结晶的析出：结晶时,让溶液静置,使之慢慢地生成完全的大晶

体,若在冷却进程中不竭搅拌则得较小的结晶.若冷却后仍无结晶析出,

可用下列办法使晶体析出：

①用玻璃棒摩擦容器内壁;

②投入晶种;

③用冰水或其他冷冻溶液冷却,假如不析出晶体而得油状物时,

可将混淆物加热到澄清后,让其天然冷却至开端有油状物析出时,立刻

用玻璃棒激烈搅拌,使油状物疏散在溶液中,搅拌至油状物消掉为止,

或参加少许晶种.

七.问题评论辩论

1.乙酰苯胺制备实验为什么参加锌粉？锌粉参加量对操纵有什

么影响？

答：苯胺易氧化,锌与乙酸反响放出氢,防止氧化.锌粉少了,防止

氧化感化小,锌粉多了,消费乙酸多,同时在后处理分别产品进程中形

成不溶的氢氧化锌,与固体产品混淆在一路,难分别出去.

2.乙酰苯胺重结晶时,制备乙酰苯胺热的饱和溶液进程中消失油

珠是什么？它的消失对重结晶质量有何影响？应若何处理？

答：油珠是未消融的乙酰苯胺.它的消失,冷却后变成固体,里面包

夹一些杂质,影响重结晶的质量.应当再补加些水,使它消融,包管重结

晶物的纯度.

3.乙酰苯胺制备实验参加活性炭的目标是什么？如何进行这一

操纵？

答：目标是脱去产品中的有色物资.参加活性炭的量要恰当,在较

低温度下参加,然后再加热煮沸几分钟,过滤出活性炭.

4.在布氏漏斗中若何洗涤固体物资？

答：将固体物压实压平,参加洗涤剂使固体物上有一层洗涤剂,待

洗涤剂平均渗入固体,当漏斗下端有洗涤剂滴下后,再抽空过滤,达到

洗涤的目标,反复进行几回,即可洗净.

5.乙酰苯胺制备用什么办法判定乙酰苯胺？

答：用测熔点的办法判定乙酰苯胺,有前提的可作红外光谱.

八.思虑题

1.合成乙酰苯胺时,柱顶温度为什么要控制在105ºC阁下？

答：为了进步乙酰苯胺的产率,反响进程中不竭分出产品之一水,以打

破均衡,使反响向着生成乙酰苯胺的偏向进行.因水的沸点为100ºC,反

响物醋酸的沸点为118ºC,且醋酸是易挥发性物资,是以,为了达到即要

将水份除去,又不使醋酸损掉太多的目标,必须控制柱顶温度在105ºC

阁下.

2.合成乙酰苯胺时,锌粉起什么感化？加若干合适？

答：只参加微量（约0.1阁下）即可,不克不及太多,不然会产生不溶

于水的Zn(OH)2,给产品后处理带来麻烦.

3.合成乙酰苯胺时,为什么选用韦氏分馏柱？

答：韦氏分馏柱的感化相当于二次蒸馏,用于沸点不同不太大的混淆

物的分别,合成乙酰苯胺时,为了把生成的水分别除去,同时又不使反

响物醋酸被蒸出,所以选用韦氏分馏柱.

4.加热消融乙酰苯胺的重结晶的粗产品时,为何先参加盘算量少

的溶剂,然后逐渐添加至刚好消融,最后再多加少量溶剂？

答:重结晶的溶剂要方才好将物资消融,多加溶剂会使大量的物资

溶在母液中.刚很多多少一点是为了使物资更充分消融,重结晶更纯

净.

5.为什么活性炭要在固体物资完全消融后参加？

答：活性炭是靠吸附分子来除杂质,没有消融时,杂质分子包裹在

未溶的物资中,不克不及除杂.

6.用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化有什么优缺陷？除此之外,

还有哪些乙酰化试剂？

7.用醋酸酐乙酰化时,参加盐酸和醋酸钠的目标是什么？