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959-66-0 / 乙酰苯胺的制備

制備【1】

芳胺的酰化在有機合成中有著重要的作用。作為一種保護措施,一級和二級芳胺在合成中通常被轉化為它們的乙?;苌?,以降低芳胺對氧化劑的敏感性,使其不被反應試劑破壞。同時,氨基經?;螅档土似湓谟H電取代反應(特別是肉化)中的活化能力,使其由很強的第1類定位基變為中等強度的第1類定位基,使反應由多元取代變為有用的一元取代;由于乙酰基的空問效應,往往選擇性地生成對位取代產物。在某些情況下,?;梢员苊獍被c其他官能團或試劑(如RCOCl、S02C1、HN02等)發生不必要的反應。在合成的最后步驟,氨基很容易通過酰胺在酸堿催化下水解重新產生。芳胺可用酰氯、酸酐或與冰醋酸加熱來進行?;?,使用冰醋酸試劑易得,價格便宜,但需要較長的反應時間,適合于規模較大的制備。酸酐一般來說是比酰氯更好的?;噭?。用游離胺與純乙酸酐進行酰化,常伴有二乙酰胺[ArN(COCH3)2]副產物的生成。但如果在醋酸.醋酸鈉的緩沖溶液中進行酰化,由于酸酐的水解速率比?;俾事枚啵梢缘玫礁呒兌鹊漠a物。但這一方法不適合于硝基苯胺和其他堿性很弱的芳胺的酰化。

乙酰苯胺可以通過苯胺與冰醋酸、醋酸酐或乙酰氯等試劑作用制得。乙酰氯性質較活潑,難以保存,且危險性較高。因此,本實驗采用冰醋酸作為酰化試劑。

反應方程式如下:

乙酰苯胺的制備

實驗流程如下圖所示:

乙酰苯胺的制備

實驗步驟

在10 mL網底燒瓶中加入2.0 mL新蒸餾過的苯胺(2.04 g,0.022 mol)、3.0 mL冰醋酸(3.14 g,0.052 mol)及少許鋅粉(約0.02 g)。裝上一短的刺形分餾柱,其上端裝一溫度計,支管通過支管接引管與接收瓶相連,接收瓶外部用冷水冷卻。將網底燒瓶置于加熱套上加熱攪拌,用小火加熱,使反應物保持微沸約15 rain。然后逐漸升高溫度,當溫度計讀數達到100℃左右時,支管即有液體流出,小火加熱,保持溫度計讀數在100~105℃,約1 h,生成的水及大部分醋酸被蒸出,當溫度下降表明反應已經完成。在攪拌下趁熱將反應物倒人盛有20 mL冷水的燒杯中(最好用冰水冷卻),冷卻后抽濾析的固體,并壓碎晶體,用少量冷水洗滌晶體,以除去殘留的酸液,抽干。粗產品可用水重結晶,得到白色片狀晶體,抽濾,烘干后稱重,計算產率。乙酰苯胺的熔點為113~114℃(文獻值114.3℃)。

注意事項

(1)久置的苯胺易被氧化,故最好用新蒸的苯胺。

(2)加人鋅粉的目的是防止苯胺在反應過程中被氧化,生成有色雜質。

(3)反應液冷卻后,立即析出固體產物,粘在瓶壁上,不易處理。故應趁熱在攪動下倒人冷水中,以除去過量的醋酸及未反應的苯胺。

重結晶【2】

1.單一溶劑法:

取0.5 g粗乙酰苯胺,放在50 mL燒杯中,加入少量水,攪拌加熱至沸騰,若仍不完全溶解,再加入少量水,直到完全溶解后,再多加2~3 mL水(總量約25 mL),稍冷,加入少許活性炭,繼續加熱微沸5~10 min,進行減壓熱過濾(可先將布氏漏斗預熱到一定的溫度),濾液置于燒杯中,令其冷卻析出結晶。結晶析出完全以后,用布氏漏斗抽氣過濾,以少量水在漏斗上洗滌之,壓緊抽干,把產品放在一表面皿中干燥,稱量并測其熔點。乙酰苯胺熔點為114℃。

用水進行重結晶時,往往會出現油珠,這是因為當溫度高于83℃時,未溶于水但已熔化的乙酰苯胺形成另一液相所致,這時只要加入少量水或繼續加熱,此種現象即可消失。

2.混合溶劑法:

稱取2.5 g乙酰苯胺粗品,加入50 mL圓底燒瓶中,加入15%乙醇溶液約15ml,投入1~2粒沸石,裝好回流裝置。打開冷凝水,用水浴加熱至溶劑沸騰,并保持回流數分鐘,觀察固體是否完全溶解。若有不溶固體或油狀物,從冷凝管上口補加3 mL溶劑,再加熱回流數分鐘,逐次補加溶劑,直至固體或油狀物恰好完全溶解,制得熱的飽和溶液,再過量加5~10 mL溶劑。移去水浴,溶液稍冷后,加入活性炭,繼續水浴加熱,回流煮沸10~15 min?;亓髌陂g將布氏漏斗和抽濾瓶在熱水浴中煮沸預熱。安裝好預熱的抽濾裝置,將熱溶液趁熱過濾,并盡快將濾液倒人一支潔凈的熱燒杯中。讓濾液慢慢冷卻至室溫,晶體析出,再進行抽濾,用少量水洗滌晶體,抽干得白色片狀結晶。產品晾干、稱重,計算重結晶收率。

純乙酰苯胺為無色鱗片狀晶體??赏ㄟ^測定熔點鑒定產品的純度。

參考文獻

[1] 劉衛,茍高章主編,綜合化學實驗 1,西南交通大學出版社,2016.08,第94頁

[2]張開誠主編;楊明,未本美副主編,化學實驗教程,華中科技大學出版社,2014.02,第111頁

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