材料与方法
药品 分子量 熔点/℃ 沸点/℃ 性质
水杨酸 138 157-159 211 76℃升华。常压下急剧加热分解为苯
酚和二氧化碳。pH=2.4
浓硝酸 63.01 83 易挥发，可以任意比例溶于水 冰醋酸 60.5 16.6 117.9 易挥发。是一种具有强烈刺激性气味
的无色液体
5-硝基水杨酸 183.12 229-233 浅黄色晶体，几乎不溶于水，热水中
微溶，溶于乙醇乙醚
保险粉 174.11 300 不溶于乙醇，溶于氢氧化钠溶液，遇
水发生强烈反应并燃烧。250℃自燃
美沙拉嗪 153.14 279-281 不溶于乙醇。溶于盐酸
一．试剂： 水杨酸、浓硝酸、冰醋酸、保险粉、活性炭、40%氢氧化钠、冰水、亚硫
酸氢钠、活性炭、稀硫酸
二．仪器： 磁力加热搅拌器、球形冷凝管（标准口）、100ml三颈瓶（标准口）、减压过滤装置(水泵、吸滤瓶、布氏漏斗、滤 纸、玻璃塞、剪刀、玻璃棒)、滴液漏斗（标准口）、称量纸、表面皿、熔点测定仪、100℃温度计（标准口）、天平、50 ml量筒、100 ml量筒、50 ml烧杯、100ml 烧杯
三．实验方法
1、原料规格及配比
原料名称 规格 用量 摩尔数 摩尔比 水杨酸 CP 14g 0.1 2 浓硝酸 CP d201.526 bp86℃ 12ml 0.29 5.8 冰醋酸 CP d201.049 bp118℃ 3ml 0.05 1 5-硝基-2羟基苯甲酸 自制 2g 0.011 1
保险粉 CP 3g 0.017 1.54
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2、操作
2.1、水杨酸的硝化
在装有冷凝器（附有空气导管和碱吸收装置）、温度计和滴液漏斗的100ml三口瓶，加水杨酸14g（0.1mol）、水30ml，3ml冰醋酸，电磁搅拌下，升温至50℃时滴加1ml浓硝酸，升温至70时，继续缓慢滴加剩余的11ml浓硝酸，控制温度在70-80℃，滴毕继续保温反应1h。反应完毕，稍冷，倒入冰水150ml中，放置1h。抽滤，用水洗涤，得粗品，将粗品加入150ml水加热至完全溶解，热抽滤，滤液充分冷却，抽滤，得浅黄色结晶11.2g（60%），mp227-230℃.
2.2、5-硝基水杨酸还原
在三颈瓶中加入5-硝基水杨酸2g，水20ml，加温至沸腾，得橙色悬浊液。然后一勺勺缓慢加入保险粉3g，5min加完。沸腾一小时后，冷却，醋酸（约10ml）调pH=7，然后改用稀硫酸调pH=1，有大量固体析出。NaCO3水溶液调pH=3，液面上漂着一层灰白色固体，抽滤，水洗，干燥，得粗品，mp274℃
2.3、精制
将粗品3g溶于35ml热水中，加亚硫酸氢钠0.33g、活性炭0.67，加热回流数分钟，趁热过滤，迅速冷却至5℃，保温1h后取出过滤，冰水洗涤两次，干燥，得白色针状结晶2.5g，测熔点。
注释
（1）、硝化反应是放热反应，滴加硝酸时，滴加速度要尽可能慢，同时电热套的电压应
调节合适，以保持反应温度在70—80℃为宜。 （2）、热过滤前，布氏漏斗应先放在烘箱中烤热。过滤速度尽可能快，以免产物在漏斗
上析出。 （3）、5-氨基水杨酸在PH2~3酸性环境中析出完全，可用硫酸调节PH2~3，使5-氨基
水杨酸析出完全。 （4）、硝化过程应严格控制加料速度，控制硝化反应温度。硝化器应有良好的搅拌和冷
却装置，不得中途停水断电机搅拌系统发生故障。 （5）、利用5-硝基水杨酸在冷水和热水中的溶解度相差较大的性质，选用水做溶剂进行
重结晶，操作方便，成本低。
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3、流程图
3.1、水杨酸的硝化
三颈瓶加搅拌升温至70℃水杨酸 14 g 缓滴剩余浓硝酸加1ml浓硝酸 水 30 ml 升温至50℃冰醋酸 3 ml 保温 稍冷 抽滤反应1h粗品·倒入150ml冰水中放置1h70~80℃ 水洗加150ml水 加热
热抽滤至全溶充分冷却，析晶抽滤得淡黄结晶
3.2、5-硝基水杨酸还原
100ml三颈瓶5-硝基水杨酸2g水20ml醋酸调pH=7加热至沸缓加保险粉3g (5min加完）稀硫酸调pH=1沸腾1h 冷却Na2CO3溶液调pH=3抽滤，水洗，干燥，得粗品
3.3、精制
100ml烧瓶美沙拉嗪粗品3g热水35ml迅速冷却至5℃加NaHSO30.33g回流 水洗 趁热过滤取滤液 活性炭0.67g数分钟保温1h 过滤冰水洗干燥，得结晶
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结果
本实验所得5-硝基2-苯基苯甲酸为XX，
理论为XX， 产率为XX。
熔程为227-230摄氏度。
粗品：XX,理论：XX，产率：
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XX.
讨论
实验失败原因：
（1）在硝化反应过程中，要求反应温度控制在70-80摄氏度之间，由于反应设备的缺陷，需要间歇的升温和降温。插入温度计进行温度的测量，温度的控制误差相对较大。导致实验第一步所得产物较少，产率较低。 （2）硝化反应是放热反应，滴加硝酸时，滴加速度要尽可能慢，但是时程不能太长，尽量在5-10分钟内加完
（3）趁热过滤前，布氏漏斗放在水浴中加热时间不够长。过滤速度虽然是尽可能快，但是产物还是在漏斗上析出，从而影响了最后的收率。 （4）硝化过程中虽然控制了加料速度和控制硝化反应温度。但是有一部分药品还是挂壁没有参加反应
硝化反应的机理：芳香族化合物硝化的反应机理为：硝酸的－OH基被质子化，接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子（nitronium ion，NO2+）中间体，最后和苯环行亲电芳香取代反应，并脱去一分子的氢离子。 3.为什么要控制反应温度？
答：反应温度大于70℃时，会有棕色NO2气体产生 ，所得产品呈浅褐色 ，生成其它杂质 ， 影响产品质量 。因此需注意严格控制反应温度。 5.加热溶解5-硝基水杨酸的粗品的目的是什么？
答：3-硝基水杨酸易溶于热水，5-硝基水杨酸不溶。所以可以借此分离。 6.在水杨酸的硝化步骤中是否必须分离出水杨酸？
答：5一硝基水杨酸与水杨酸在热水中的溶解度相差不大，此处分离会造成5一硝基水杨酸损失过大，又鉴于水杨酸对5一硝基水杨酸的还原反应无影响，故可不经提纯，硝化后产物直接还原。
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