大一化学实验问题:分离提纯苯甲酸对甲苯胺，乙酰苯胺的混合物。请给出一个方案，详细点儿，谢谢

一、实验目的

1．掌握由苯胺乙酰化制备乙酰苯胺的原理和方法.

2．掌握分馏的原理及分馏装置的安装和操作.

3．巩固重结晶的操作方法.

二、实验原理

反应式：

芳胺的酰化在有机合成中的作用：

（1）乙酰化反应常被用来“保护”伯胺和仲胺官能团,以降低芳胺对氧化性试剂的敏感性.

（2）氨基经酰化后,降低了氨基在亲电取代反应（特别是卤化）中的活化能力,使其由很强的第I类定位基变成中等强度的第I类定位,使反应由多元取代变为有用的一元取代.

（3）由于乙酰基的空间效应,往往选择性地生成对位取代产物.

（4）在某些情况下,酰化可以避免氨基与其它功能基或试剂（如RCOCl,-SO2Cl,HNO2等）之间发生不必要的反应.

作为氨基保护基的酰基基团可在酸或碱的催化下脱除.

芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸加热来进行酰化,使用冰醋酸试剂易得,价格便宜,但需要较长的反应时间,适合于规模较大的制备.虽然乙酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂,但是当用游离胺与纯乙酸酐进行酰化时,常伴有二乙酰胺[ArN(COCH3)2]副产物的生成.

三、操作步骤

实验步骤及过程

1．投料：

在25mL圆底烧瓶中,加入10mL苯胺、1.5mL冰醋酸及少许锌粉（约0.01g）然后装上一短的刺形分馏柱,其上端装一温度计,支管通过支管接引管与接受瓶相连,接受瓶外部用冷水浴冷却.

2.反应

将圆底烧瓶在石棉网上用小火加热,使反应物保持微沸约15min.然后逐渐升高温度,当温度计读数达到100℃左右时,支管即有液体流出.维持温度在100~110℃之间反应约1.5h,生成的水及大部分醋酸已被蒸出

3、分离提纯,此时温度计读数下降,表示反应已经完成.在搅拌下趁热将反应物倒入10mL水中,冷却后抽滤析出的固体,用冷水洗涤.粗产物用水重结晶,产量0.6~0.9g,熔点113~114℃(文献值114.3℃).

四、数据记录和处理

略

五、实验注意事项

1．久置的苯胺色深有杂质,会影响乙酰苯胺的质量,故最好用新蒸的苯胺.另一原料乙酸酐也最好用新蒸的.

2．加入锌粉的目的,是防止苯胺在反应过程中被氧化,生成有色的杂质.通常加入后反应液颜色会从黄色变无色.但不宜加得过多,因为被氧化的锌生成氢氧化锌为絮状物质会吸收产品.

3．产物之一水和原料醋酸的沸点相差很小.所以用分馏的方法分出水.可用10 mL量筒作为分馏接收器,量筒置于盛有冷水的烧杯中.收集乙酸和水的总体积约2.25 mL.

4．不可以用过量的水处理乙酰苯胺.乙酰苯胺于不同温度在100g水中的溶解度为:

5．不应将活性炭加入沸腾的溶液中,否则会引起暴沸,会使溶液溢出容器.溢出容器.

6．反应物冷却后,固体产物立即析出,沾在瓶壁不易理处.故须趁热在搅动下倒入冷水中,以除去过量的醋酸及未作用的苯胺（它可成为苯胺醋酸盐而溶于水）.

六、思考题

本反应为什么要控制分馏柱顶端温度在105℃?

答：主要由原料CH3COOH（b.p.118℃）和生成物水（b.p.100℃）的沸点所决定 .控制在105℃,这样既可以保证原料CH3COOH充分反应而不被蒸出,又可以使生成的水立即移走,促使反应向生成物方向移动,有利于提高产率.

实验装置

分馏反应装置

几种常用的分馏柱

热过滤装置

减压抽滤装置

实验药品数据

中文名称:

苯胺；阿尼林油

英文名称:

anilinephenylamineaminobenzene

描述:

【相对分子量或原子量】93.13

【密度】1.0216

【熔点（℃）】-6.2

【沸点（℃）】184.4

【性状】 无色油状液体,有强烈气味,有毒.

【溶解情况】 稍溶于水,与乙醇、乙醚、苯混溶.

【用途】 用途很广,用于制染料、药物、橡胶硫化促进剂等,本身也用于染黑色和测定油的苯胺点等.

【制备或来源】 由硝基苯用铁与酸还原制得.

【其他】 暴露与空气变色.

中文名称:

乙酸；醋酸；冰醋酸

英文名称:

acetic acid

描述:

【相对分子量或原子量】60.05【密度】1.049

【熔点（℃）】16.7【沸点（℃）】118

【闪点（℃）】57,39（闭式）

【蒸气压（Pa）】1573（20℃）,467（0℃）,55595（100℃）

【粘度 mPa·s（20℃）】11.83（20℃）,10.97（30℃）,8.18（40℃）,4.3（1)

【折射率】1.3718【毒性LD50(mg/kg)】 小鼠经口4960.

【性状】 无色澄清液体,有刺激气味

【溶解情况】 溶于水、乙醇、乙醚等

【用途】 重要的化工原料,可制备多种乙酸衍生物如乙酸酐、氯乙酸、乙酸纤维素等,适用于生产对苯二甲酸、纺织印染、发酵制氨基酸,也作为杀菌剂.

【制备或来源】 工业生产方法有乙醇、乙烯经乙醛的氧化法、烷烃液相氧化法和甲醇羰化法.也可由木焦油中用溶剂萃取分出.

【其他】

无水乙酸俗称冰醋酸,在16摄氏度以下凝固,凝固时体积膨胀.普通的乙酸含纯乙酸36%,无色透明液体.

中文名称:

乙酰基苯胺；退热冰；N-苯基乙酰胺

英文名称:

acetanilide

描述:

【相对分子量或原子量】135.17

【密度】1.2105

【熔点（℃）】114-116

【沸点（℃）】305

【闪点（℃）】160

【性状】白色有光泽的鳞片状晶体.

【溶解情况】溶解度：水0.56（25℃）、3.5（80℃）、18（100℃）；乙醇36.9（20℃）,甲醇69.5（20℃）,氯仿3.6（20℃）,微溶于乙醚、丙酮、甘油和苯.不溶于石油醚.

【用途】用于制药物、染料、橡胶硫化促进剂、合成樟脑等.

【制备或来源】由苯胺与乙酰氯或乙酸酐共热而得.

甲苯胺蓝 是常用的人工合成染料的一种属于醌亚胺染料类，是碱性染料， 甲苯胺蓝 中的阳离子有染色作用，组织细胞的酸性物质与其中的阳离子相结合而被染色，可染细胞核使之呈蓝色；肥大细胞胞质内含有肝素和组织胺等异色性物质遇到甲苯胺蓝可呈异染性紫红色，可用于尖锐湿疣的初筛及肥大细胞的检测。不推荐用于软骨、胃粘膜等难染组织的染色。

肥大细胞的染色:

（1）组织脱蜡至水。

（2）蒸馏水浸洗2-3次。

（3） 甲苯胺蓝染液 染20-30min。

（4）稍水洗，洗去多余染色液。

（5）95%酒精分色，在镜下控制分色效果。

（6) 用100%酒精脱水。

（7） 二甲苯 透明， 中性树胶 封片。

肥大细胞染色结果：肥大细胞颗粒呈红紫色，胞核呈蓝色。

细胞涂片染色 ：

（1）细胞涂片后，立即放入95%的乙醇中固定，取出放在纸巾上。

（2）滴加1～2滴稀释后的甲苯胺蓝染色液进行滴染，加盖玻片让染料渗透到细胞中。

（3）后将玻片竖起，稍加压力，使多余染料被纸巾吸去。

（4）无需干燥，直接镜检。

细胞涂片染色结果：细胞核、淋巴细胞呈深蓝色；核仁呈紫红色；红细胞呈橘红；细胞质、单核细胞呈淡蓝色。

原位杂交染色 ：

（1）用蒸馏水或去离子水稀释到相应的浓度，凭经验一般稀释比例大于1:10。

（2） 玻片在稀释好的染色液中短暂浸泡。

（3） 在蒸馏水或去离子水浸泡数次。

（4） 按需求进行压片固定。

神经元细胞的染色：

（1）将载有细胞的玻片取出放入4％多聚甲醛中固定1h左右；

（2）到时间后取出用PBS冲洗1～2次即可；

（3）然后加入提前预热的1％甲苯胺蓝溶液，在50度左右的气浴或水浴中染色20～30min；

（4）用梯度酒精已次脱水，分别为75％、90％、100％，也可自定梯度；

（5）在镜下控制分色效果，这一步不太好掌握；

神经元细胞染色结果：可见尼氏小体深蓝色颗粒，细胞核呈淡蓝色，背景基本无色。

北京索莱宝科技有限公司 自产产品 1%甲苯胺蓝染色液 ，货号为 G1220 ，主要用于生化实验中肥大细胞的检测。

相关产品：

G8590 中性树胶

S1080 防脱载玻片

P1110 4％多聚甲醛

P2100 10×多聚赖氨酸

甲基是给电子基团，使氮更富电子，亲质子能力更强，因此三甲胺碱性最强，其次是二甲胺，苯胺中苯环有一定的吸电子能力，并具有一定的共轭作用，碱性较弱。乙酰苯胺几乎没有碱性。

对甲苯胺进行乙酰化反应，生成4-甲基乙酰苯胺。乙酰化的目的是降低氨基的给电子效应，否则溴代的时候会引入两个溴。

4-甲基乙酰苯胺在乙醇中进行溴代，得到2-溴-4-甲基乙酰苯胺。

2-溴-4-甲基乙酰苯胺进行水解，得到2-溴-4-甲基苯胺。

得到2-溴-4-甲基苯胺和亚硝酸反应得到重氮盐，然后和溴化亚铜反应，得到目标产物。

在氮气50℃下向氢化反应器中加入15份乙酸钠，60份NaHCO3，1320份MeOH和1015份1-氯-2，4-二硝基氯苯，加入11份1％PtC，加入0.15份NH4VO3和66份水。

氢化在60℃和18巴下进行。分离产物为3-氨基-4-氯-苯胺（785份，理论值的85％）。3-氨基-4-氯乙酰苯胺与醋酸反应制得3-氨基-4-氯乙酰苯胺。

其中重要的是形成的羟胺中间体，芳基羟胺也被称为强致癌物，因此在中断或不完全氢化的情况下构成高危险潜力。因此需要选择一种杂质少，产率高的制备方法。

扩展资料：

注意事项：

1、苯胺有毒，它能经皮肤被吸收，使用时要注意安全。

2、加锌粉的目的，是防止苯胺在蒸馏时被氧化，通常只要少量即可，加得过多，因为被氧化的锌生成氢氧化锌为絮状事物会吸收产品。

3、反应时分馏温度不能太高，以免大量乙酸蒸出而降低产率，选择较短的分馏柱，可以避免反应温度过高。

4、不可以用过量的水处理乙酰苯胺，经实验数据表明乙酰苯胺在水中的含量为5.2％时，重结晶效果最好，乙酰苯胺重结晶产率最大。

参考资料来源：百度百科-乙酰苯胺

参考资料来源：百度百科-加氢反应器