四.仪器与试剂 1.主要试剂及产物的物理常数 相对分相对 子 密度 质量(M) 135.17 1.026 熔点 (mp℃) 114.3 沸点 (bp℃) 304 折光率 (nD20 ) 2.222 溶解度 水 乙醇 乙醚 苯 名称 性状 乙酰 苯胺 氯磺酸 白色固 无色或淡黄色液体 无色透明液体 白色至灰色晶微溶 易溶 易溶 易溶 116.52 1.77 -80 151 61~ 62 1.433 1.4476 反应 反应 混溶 混溶 氯仿 对乙酰氨基苯磺酰119.38 1.484 -63.5 不溶 混溶 混溶 混溶 233.68 149 不溶 可溶 可溶 可溶 氯 体 2主要试剂用量及规格 用 量 摩尔质量mol g mL 理论 实际 10 45 25 50~70 0.074 0.38 0.037 0.19 名 称 规 格 乙酰苯胺 氯磺酸 氯仿 3.实验装置 制备 化学纯 化学纯
五.实验步骤及现象记录 实验步骤 在150ml干燥的锥形瓶中,放入10g(0.074mol)干燥的乙酰苯胺,缓和加热至融化.旋转使其均匀地凝结在瓶底和下部瓶壁上。置烧瓶于冰水浴中冷却,迅速将25ml(45g,0.38mol)氯磺酸一次加入锥形瓶,立即塞上带有氯化氢导气管的塞子,此时大量氯化氢气体放出,反应立即发生,甚至沸腾,必要时可用冰水浴冷却。待反应缓和后,旋摇烧瓶是固体全部溶解,再在温水浴中温热10min,使反应完全。 实验现象 温度加热到一定程度,乙酰苯胺完全溶解,成为暗黄色粘稠状液体。慢慢旋转锥形瓶使得液体附着于锥形瓶底部,随着温度的降低,液体渐渐凝固,变为白色针状固体,覆盖于锥形瓶底部。 加入氯磺酸后,附着与锥形瓶底部的固体渐渐融化,并放出大量热量,有氯化氢雾气挥发出来,慢慢旋转锥形瓶,促使反应完全进行。 温水浴10min钟,使得氯化氢大量跑离体系。注意防护氯化氢气体的腐蚀。 备注 氯磺酸与乙酰苯胺反应激烈,将乙酰苯胺凝结在烧瓶周围,可以使反应缓和。当反应过于激烈时,可以适当冷却。 装置应密封,导气管末端要与碱液接收瓶的水面接近,当不能出入水中,否则倒吸。 将反应瓶至于冰浴中完全冷却后, 反应物为暗黄色透明油状液在通风厨内,搅拌下,将冷的混合物慢慢倒入盛有约160g碎冰的烧杯中,用少量冷水淋洗烧瓶,并将洗涤液倒入烧杯中。搅拌数分钟并尽量将大块固体捣体,将其倾入装有碎冰的烧杯中,加入速度必须缓慢,并充分搅拌,以顿时放出大量氯化氢雾气,放出的热量迅速使得碎冰融化。同时烧杯中出现大量白色絮状固体,免局部过热而使乙酰氨基苯磺酰氯水解,此步是关键。 碎,抽滤收集,用少量冷水洗涤,压干。经抽滤压干得对乙酰氨基苯磺酰称重。 氯9.64g(含水较多)。 实验序号 实验七(4) 实验时间 实验项目 实验地点 对氨基苯磺酰胺的制备 小组成员 一.目的和要求 1.学习磺胺衍生物的合成方法。 2.通过磺胺的制备掌握酰氯的氨解和乙酰氨基衍生物水解的实验技术。 二.实验项目特点(知识、方法、手段等方面的综合点)
以\合成-分离分析-定性鉴定\为模式,综合化合物的制备、检验和产物的应用。 1、知识点 (1)芳香族化合物的多步骤合成反应知识,中间产品及最终产物的纯化分离及结构表征方法。 2、方法与手段 (1)教师布置课题、提出实验要求和实验条件; (2)学生查阅文献,设计方案,拟定实验步骤;教师指导,完善和确定方案; 三.实验原理 中间体对乙酰氨基苯磺酰氯分子中存在有磺酰氯基团,性质活泼,先与氨反应转变成磺酰胺,反应体系中使用过量的氨,可以用来中和反应中长生的氯化氢.进一步是乙酰保护基的酸催化水解,得到铵盐,然后,中和游离出对氨基苯磺酰胺产品. 对乙酰氨基苯磺酰胺分子存在有两个酰胺键,由于磺酰氨基的水解比乙酰氨基慢得多,只有乙酰氨基被水解,而磺酰胺不被水解. 副反应:磺胺氯在水存在下水解成磺酸. 副产物对乙酰氨基苯磺酸在中和步骤中成为磺酸钠盐,溶于水中,不影响产品质量。
四.仪器与试剂 1.主要试剂及产物的物理常数 相对分相对 子 密度 质量(M) 熔点 (mp℃) 溶解度 沸点 (bp℃) 水 乙醇 乙醚 苯 名称 性状 对乙酰氨基苯磺酰氯 氨水 盐酸 碳酸钠 白色至灰色晶体 无色透明液体 无色透明液体 白色粉末或颗粒 233.68 149 不溶 可溶 可溶 可溶 35.045 36.46 106 0.90 1.20 2.53 -114 851 108 混溶 混溶 分层 分层 混溶 混溶 不溶 不溶 溶解 不溶 不溶 不溶 2.主要试剂用量及规格 用 量 名 称 规 格 g 3 mL 15 3 摩尔质量mol 理论 0.013 实际 0.01 对乙酰氨基苯磺酰氯 氨水 盐酸 3.实验装置 制备 化学纯 化学纯
五.实验步骤及现象 实验步骤 称取3g(约0.013mol)自制的对乙酰氨基苯磺酰氯粗产品于100ml锥形瓶中。再搅拌下,缓慢加入(在通风橱内)15ml浓氨水,立即发生放热反应并产生白色糊状物。继续搅拌10min。再加入浓氨水后,变为灰色浑浊液,量的浓氨水中,若冷却后结晶析出现 象 对乙酰氨基苯磺酰氯加入注意事项 对乙酰氨基苯磺酰胺可溶于过10ml水,缓缓加热10min,并不断搅拌,放出大量的热,搅拌10min后,不多,可以加入稀以除去多余的氨。得到的对乙酰氨基苯盐酸至刚果红试磺酰胺混合物可直接用于下一步实验。 变为灰色糊状物,加入10ml水纸变色,则对乙酰也可以将上述对乙酰氨基苯磺酰胺混合物在冰水浴中冷却,抽滤,少量冰水洗涤,干燥。粗产品可用水重结晶,产品熔点为219~220℃ 将上述混合物移入圆底烧瓶中,加入3ml浓盐酸,加热回流约30min,冷却至室温,得到几乎澄清的溶液,若有固体析出继续加热,使反应完全。如溶液呈现黄色,并有极少量固体存在,需加入少量活性炭煮沸几分钟,趁热过滤。 是仍为澄清液体。趁热过滤以除去溶液中含有的杂质,得到浊消失,溶液有少许灰色,但中水解成磺胺,后者又可以与过量的盐酸形成磺胺盐酸盐而溶于水,所以水解完成后,微黄色澄清液体,经冷却有少反应液冷却无固体析出。 量絮状物析出。 粗产品用水进行重结晶(每克粗产物用水10~12ml)产量1.8~2.1g,熔点为161~162℃。 纯的对氨基苯磺酰胺为白色针状晶体,熔点为163~164℃。 将对氨基苯磺酰胺粗产品加入50ml水中,加热回流,溶液澄清后,倾入烧杯中,冷却结晶,干燥后得产物0.36g,为白色粉末状固体。 碳酸钠中和滤液中的盐酸时,伴随着二氧化碳的溢出,控制好加入速度,另外磺胺为一两性化合物,过碱也容易成盐而溶于水,所以要控制好PH防止损失 加入3ml盐酸后进行回流,浑后加热,以除去多余的氨。 氨基苯磺酰胺几乎全部沉淀析出。 对乙酰氨基苯磺酰胺在稀盐酸