实验一 乙酰苯胺的制备 二
实验原理 NH2 + CH3COOHZn粉NHCOCH 3 + H2O 芳香族酰胺通常用伯或仲芳胺与酸酐或羧酸反应制备,因为酸酐的价格较贵,所以一般选羧酸
本反应是可逆的,为提高平衡转化率,加入了过量的冰醋酸,同时不断地把生成的水移出反应体系,可以使反应接近完成
为了让生成的水蒸出,而又仅可能地让沸点接近的醋酸少蒸出来,本实验采用较长的分馏柱进行分馏
实验加入少量的锌粉,是为了防止反应过程中苯胺被氧化
反应物量的确定:本实验反应是可逆的,采用乙酸过量和从反应体系中分出水的方法来提高乙酰苯胺的产率,但随之会增加副产物二乙酰基苯胺的生成量
二乙酰苯胺很容易水解成乙酰苯胺和乙酸,在产物精制过程中通过水洗、重结晶等操作,二乙酰基苯胺水解成乙酰苯胺和乙酸,经过滤可除去乙酸,不影响乙酰苯胺的产率和纯度
苯胺极易氧化,在空气中放置会变成红色,使用时必须重新蒸馏除去其中的杂质
反应过程中加入少许锌粉
锌粉在酸性介质中可使苯胺中有色物质还原,防止苯胺继续氧化
在实验中可以看到,锌粉加得适量,反应混合物呈淡黄色或接近无色
但锌粉不能加得太多,一方面消耗乙酸,另一方面在精制过程中乙酸锌水解成氢氧化锌,很难从乙酰苯胺中分离出来
合成反应装置的设计:水沸点为100℃,乙酸沸点为117℃,两者仅差17℃,若要分离出水而不夹带更多的乙酸,必须使用分馏反应装置,而不能用蒸馏的反应装置
本实验用分馏柱
一般有机反应用耐压、耐液体沸腾冲出的圆形瓶作反应器
由于乙酰苯胺的熔点为114℃,稍冷即固化,不易从圆形瓶中倒出,因此用锥形瓶作反应器更方便
分出的水量很少,分馏柱可以不连接冷凝管,在分馏柱支口上直接连尾接管,兼作空气冷凝管即可,使装置更简单
为控制反应温度,在分馏柱顶口插温度计
操作条件的控制保持分馏柱顶温度低于105℃的稳定操作,开始缓慢加热,