六．各个实验的粗产物分离纯化流程图 1.苯胺的制备 2乙酰苯胺的制备 3. 对乙酰氨基苯磺酰氯的制备
4. 对氨基苯磺酰胺的制备 七．结果分析及讨论 1．产品分析及产率计算 (1)a.苯胺的产品分析: 产品为无色透明澄清液体,约5.6g。理论产率为：18.92g，产率为29.6%。 b.乙酰苯胺的产品分析： 产品为白色针状晶体，约5g。理论产率为：8.11g，产率为：61.7%。熔点为114.5~114.7℃。 c.对乙酰氨基苯磺酰氯的产品分析： 产品为白色粉末，约1.5g。理论产率为：8.64g，产率为：17.4%。 d.对氨基苯磺酰胺的产品分析： 产品为灰白色粉末，约0.36g。理论产率为：0.66g，产率为：54.5%.熔点为181.5~181.6℃。 （2）对氨基苯磺酰胺的红外分析 查阅相关谱图信息,如上图,知道出现如上图谱图则可能含有n-phenyl Amides,即N -苯基酰胺。 并对照课本对氨基苯磺酰胺的谱图，基本相近，则产物为对乙酰苯磺酰胺。 2．对实验现象、实验结果的分析及其结论 本实验经一系列的合成，得到0.36g对乙酰氨基苯磺酰胺，测得熔点为181.5~181.6℃。融程较长，所以物质不纯，但经红外谱图分析，与对乙酰氨基苯磺酰胺谱图相近，含有特征峰。本实验基本成功。但是产品可能含有大量杂质，致使产品熔点偏大，红外谱图出现偏差。 3．本实验的成败、关键环节及改进措施 本实验的关键步骤在于粗产物的提纯，如果使用的溶剂过多，则会使得产物损失严重而导致产率不高，所以加溶剂的时候可以先稍加少一点，回流之后如发现仍有固体没溶则可以补加少量溶剂，使得溶液澄清。稍冷却则能使得溶液饱和，析出晶体。 改进措施：硝基苯的制备过程毒性较大，所以本实验可以从化学纯硝基苯开始合成，以减少毒性。 本实验关键环节注意事项有： （1）先加热使铁粉活化，铁与乙酸作用产生乙酸亚铁，可使铁转变为碱式乙酸铁的过程加速，缩短反应时间，活化时间一定要有5分钟。
（2）硝基还原反应是放热反应，滴加过快会导致冲料。注意时时摇动反应瓶。 （3）还原必须完全，否则残留的硝基苯在下几步纯化中很难分离，影响产物纯度。 （4）如果用盐酸—铁作还原剂来还原制苯胺，则反应后要加入饱和碳酸钠至溶液呈碱性后，再进行水蒸气蒸馏，而本实验无需中和即可直接水进行水蒸气蒸馏，这是因为醋酸铁是弱酸弱碱盐，不稳定极易水解。 （5）在水蒸气蒸馏至大部分苯胺蒸出时，可能有泡沫产物，应多加注意，防止冲出污染产物。 （6）在18℃时，每100mL水中可溶解苯胺3.6g，为减少苯胺的损失，根据盐析原理，加入食盐饱和水层。但应注意所加之食盐应完全溶解，否则将堵塞活塞芯。加食盐时要逐渐加，直至饱和为止。 （7）本次实验如过长，可先做到水蒸气蒸馏结束，分出粗产物为止。蒸馏一步可留待下一次进行。 （8）由于Fe3O4粘在反应瓶上，可以用盐酸清洗，洗涤液必须倒入废液桶中。 （9）苯胺易氧化，久置后有杂质并带有颜色，会影响乙酰苯胺的质量。所以需要新蒸的无色或淡黄色的苯胺。 （10）使用少量锌粉，可防止苯胺在反应过程中氧化而影响乙酰苯胺的产量。若加入过多的锌，会在后处理时生成不溶于水的氢氧化锌。 （11）可用带短刺形分馏柱的克式蒸馏头代替。也可用空气冷凝管代替。 （12）反应液冷却后，会立即析出固体，沾在瓶壁不易处理，故需趁热倒出。在不断搅拌下倒入冷水，可以防止结成大块，以利于除去过量的醋酸及未作用的苯胺（可以形成苯胺醋酸盐而溶于水） （13）氯磺酸与乙酰苯胺的反应相当激烈，将乙酰苯胺凝结成块状，可以使反应缓和进行。若在瓶壁上有水珠产生，需以滤纸将水珠吸去。 （14）氯磺酸对皮肤和衣服有较强的腐蚀性，暴露在空气中会放出大量的氯化氢气体，遇水会发生猛烈的放热反应，甚至爆炸。故使用时需加小心，反应中仪器及药品需十分干燥，含氯磺酸的废液不可直接倒入水槽，而应倒入废液缸中。 （15）气体吸收装置的导气管末端与接受器水面接近，但绝不能插入水中，否则水倒吸后会与氯磺酸发生猛烈反应，造成爆炸事故！ （16）乙酰苯胺逐渐溶解，且有氯化氢放出。反应可能进行得很剧烈，必要时浸入冰浴中。 （17）加入速度应该缓慢，同时搅拌，以免局部过热，而使乙酰氨基苯磺酰胺分解。 （18）压碎后尽量洗去盐酸，否则产物在酸性介质下放置过久会很快分解。 （19）纯对乙酰氨基苯磺酰氯很稳定，但粗产物在温热的情况下，或放置过久时即分解。要得纯产物，可用氯仿作溶剂进行重结晶，熔点149℃。在这里为了节约时间，可直接用于下一步反应。 （20）同样不经分离进行下步反应。若要得到纯产品，可在冰浴中冷却，抽滤，干燥，将粗产物用水重结晶。纯对乙酰氨基苯磺酰胺熔点为219―220℃。 （21）对乙酰氨基苯磺酰胺在稀酸中水解成磺胺，后者与过量的盐酸形成水溶性盐酸盐，所以水解完成后，水溶液应为一澄清液。 （22）用碳酸氢钠中和时，有二氧化碳放出，故应控制加入速度，且不断搅拌，使其逸出。磺胺为两性化合物，过量的碱液可使其成盐溶解，所以中和必须仔细，至多加入碳酸氢钠无二氧化碳放出为止。 （23）滴加醋酐和NaOH是交替进行的，每滴完一种溶液后，让其反应5min后，再滴入另一种溶液。滴加以液滴以一滴一滴滴下为宜。 （24）本实验中，溶液PH值的调节是反应能否成功的关键，应小心注意，否则实验会失败或收率降低。 八.思考题 1.苯胺的制备实验中,如果以盐酸代替醋酸，则反应后需要加入饱和碳酸钠至溶液呈碱性后，才可以水蒸气蒸馏，这是为什么？本实验为何不进行中和？
答：因为苯胺会与盐酸形成苯胺盐酸盐，无法进行水蒸气蒸馏，所以要加入饱和碳酸钠至溶液呈碱性，则以苯胺形式存在，所以才能被蒸出来。本实验无需中和即可直接水进行水蒸气蒸馏，这是因为醋酸铁是弱酸弱碱盐，不稳定极易水解。 2.如果最后制得的苯胺中含有硝基苯，应如何加以分离提纯？ 答：往混合液中加如盐酸，溶液分层，分离出水层，在水层中加氢氧化钠，后将苯胺蒸馏出来即可。 3.用乙酸酐进行乙酰化反应时加入盐酸和醋酸钠的目的是什么？ 答：加入盐酸是为了创造反应的酸性环境。由于该反应可逆，所以要加醋酸钠以增加醋酸酐的浓度，促进反应向乙酰化的正反应进行。 4.写出一个反应方程式说明过量氯磺酸是怎样被分解的？ 化学反应方程式：ClSO3H+H2O==HCl+H2SO4 5.对乙酰苯磺酰胺制备磺胺时，为何只水解乙酰氨基？试解释乙酰氨基和磺酰氨基水解活性不同的原因？ 答：乙酰氨基苯磺酰胺分子中存在着两个酰胺键，由于磺酰氨基的水解比乙酰氨基慢的多，只有乙酰氨基被水解，而磺酰胺不被水解。因乙酰氨基是弱酸弱碱盐，而磺酰氨基是强酸弱碱盐，故水解程度是乙酰氨基大于磺酰氨基。 九.参考文献 1.刘天穗，陈亿新，基础化学实验( II) -有机化学实验北京“化学工业出版社2010 2．兰州大学，复旦大学编．有机化学实验（第二版）．北京：高等教育出版社，1994 3．李吉海基础化学实验( II) -有机化学实验．北京：化学工业出版社，2004 指导教师评语及评分： 签名： 年 月
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