实验十二 乙酰苯胺的制备（课件）- 《有机化学实验》同步教学（华中科技大学版）

实验十二 乙酰苯胺的制备 1 （一）实验目的 乙酰苯胺的制备 1．学习酰化反应的原理和过程，知道乙酰苯胺的制备原理和实验操作。 2．通过乙酰苯胺的纯化过程，进一步巩固重结晶的操作方法。 （二）实验原理 乙酰苯胺的制备 苯胺的酰化反应是有机合成中比较重要的一类反应，可用来保护氨基、降低芳胺对氧化剂的敏感性；也可降低氨基在亲电取代中的反应活性，特别是卤化反应可进行单取代。药物合成中常用酰化反应降低芳胺的毒性。芳胺可与酰氯、酸酐、磺酰氯等发生酰化反应，酰胺在酸碱催化下可以重新解离恢复氨基。 （二）实验原理 乙酰苯胺的制备 芳胺乙酰化反应常用的酰化剂为乙酸、乙酸酐、乙酰氯等，其中乙酸价格便宜，但反应活性低；乙酸酐和乙酰氯反应活性高，但价格昂贵。 本反应是可逆反应，为了提高平衡转化率，加入过量的乙酸酐。反应中加入锌粉可防止苯胺的氧化，但不能加入过多，否则易形成氢氧化锌难以处理。 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 乙酰苯胺的制备 1. 实验仪器 圆底烧瓶、分馏柱、蒸馏头、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶、烧杯、布氏漏斗、抽滤垫、抽滤瓶、温度计、温度计套、电热套 2. 试剂规格 苯胺、乙酸、乙酸酐、锌粉、浓盐酸、活性炭、醋酸钠 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 乙酰苯胺的制备 3. 物理常数表 药品名称 分子量 (mol wt) 性状 熔点 (℃) 沸点 (℃) 比重 (d420) 溶解度 易溶 水(g/100ml) 苯胺 93.13 无色液体 ‒6.3 184.4 1.021 乙醇、乙醚等有机溶剂 微溶 乙酰苯胺 135.16 白色结晶 114. 3 304  1.219 热水、醇、乙醚等溶剂 0.46（20℃) 0.84（50℃） 5.5（100℃） （四）实验步骤及装置图 乙酰苯胺的制备 1. 乙酰苯胺的制备 方法一：在100 mL干燥的圆底烧瓶中加入5mL新蒸苯胺、7.5mL乙酸和0.1g锌粉，安装分馏装置，先用小火加热，使反应物保持微沸15分钟。然后逐渐升高温度，保持分馏柱温度在100~110℃之间，反应1小时。当温度计读数下降或瓶内出现白雾时，停止加热。趁热将反应物倒入100mL的冰水中，剧烈搅拌，有固体析出。 （四）实验步骤及装置图 乙酰苯胺的制备 1. 乙酰苯胺的制备 方法二：在100ml烧杯中，加入5g苯胺，在冰水浴冷却下缓慢加入6mL乙酸酐，用玻璃棒搅拌30分钟至糊状。将糊状物转移至250mL的烧杯中，再加入100mL蒸馏水，冷水浴冷却至晶体析出完全。 （四）实验步骤及装置图 乙酰苯胺的制备 1. 乙酰苯胺的制备 方法三：在250ml烧杯中，加入100mL水和5mL浓盐酸，在搅拌下加入6mL苯胺，待苯胺完全溶解后加入1g活性炭，搅拌均匀后加热煮沸5分钟，趁热抽滤以除去活性炭和不溶物。将滤液转移至250ml烧杯中，加入7mL乙酸酐，再加入50℃含有8g醋酸钠的水溶液20mL，混合均匀。放入冰水浴中冷却，使其结晶完全。 抽滤，用少量蒸馏水洗涤2~3次，抽干，得到粗产品。 （四）实验步骤及装置图 乙酰苯胺的制备 2. 乙酰水杨酸的精制 将粗乙酰苯胺转入盛有100mL热水的烧杯中，加热至沸，使之溶解，如仍有未溶解的油珠，可补加热水。稍冷却后，加入约1g活性碳，在加热下搅拌几分钟，趁热抽滤。滤液自然冷却至室温，析出乙酰苯胺的白色结晶。抽滤，干燥，称重，计算产率。 （五）粗产物纯化原理 乙酰苯胺的制备 1、重结晶的原理 其原理是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同，或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而达到分离提纯的目的。 2、重结晶提纯法的过程： 选择溶剂→固体溶解→除去杂质→晶体析出→晶体的收集与洗涤→晶体干燥 （五）粗产物纯化原理 乙酰苯胺的制备 3、重结晶的注意事项 （1）溶剂的选择：价廉易得，毒性低，沸点低；相似相溶原则。 （2）固体物质的溶解：溶剂量多加20%，水做溶剂可用烧杯溶解；有机溶剂做溶剂，必须安装回流装置。 （3）杂质的除去：活性炭用量一般为粗产物1～5%。 （4）晶体的析出：滤液静置自然冷却析晶，最后用冰水冷却。 （5）晶体的收集和洗涤：洗涤时先抽干再均匀洒入适量溶剂， 轻轻搅动后再抽滤，重复操作两次。 （6）晶体的干燥：根据溶剂及晶体的性质选择而进行干燥。 （六）产率计算 乙酰苯胺的制备 产率= m实 m理 × 100% 产率计算： （1）理论产量按哪个反应物计算？（2）计算出理论产量 （3）计算出产率 （七）讨论 乙酰苯胺的制备 （八）思考题 1．本实验中采用哪些措施来提高乙酰苯胺的产率? 2．常用的乙酰化试剂有哪些？哪一种较经济?哪一种反