乙酰苯胺的制备采用了哪些措施来提高乙酰苯胺的产率

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。

冰醋酸通氨生成乙酸铵，再经热解脱水而得乙酰胺，经结晶、分离得成品。原料消耗定额：乙酸（99%）1700kg/t，液氨（99%）750kg/t。实验室合成可按下面步骤操作。在5L烧瓶中放入3kg冰醋酸，加入相当于400g氨的碳酸铵。烧瓶上装高效分馏柱、冷凝器和接收器。将反应混合物加热至缓缓沸腾，调节加热使蒸馏速度不超过180mg/h，直到顶温达110℃为止。得1400-1500ml水和乙酸的混合物。换接收器，慢慢加大加热，以同样速度继续蒸馏，直到顶温升到140℃为止。得馏出物500-700ml，主要为乙酸，留作下次投料用。将剩余物移入带分馏柱和空气冷凝器的烧瓶中，常压蒸馏，分别收集210℃以前和210-216℃馏分。后者为乙酰胺，重1150-1200g，前者还可以蒸馏回收部分产品，两者共重1200-1250g，产率87%-90%　。乙酰胺常采用蒸馏与溶剂重结晶的方法进行精制。常用的溶剂有丙酮、苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、氯仿、二恶烷或苯与乙酸乙酯混合液。例如，将1kg上述方法制备的乙酰胺，用1L苯和300ml乙酸乙酯的混合溶剂重结晶，可得无色针状纯品。工业生产获得的产品，纯度不低于98%，凝固点不低于76℃。

无气味，味苦。饱和水溶液pH值5.5-6.5。

、甘油和苯等，不溶于石油醚。

其它：可燃，呈中性或极弱碱性。遇酸或碱性水溶液易分解成苯胺及乙酸。

主要用途

乙酰苯胺是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂和防腐剂。用来制造染料中间体对硝基乙酰苯胺、对硝基苯胺和对苯二胺。在第二次世界大战的时候大量用于制造对乙酰氨基苯磺酰氯。乙酰苯胺也用于制硫代乙酰胺。在工业上可作橡胶硫化促进剂、纤维脂涂料的稳定剂、过氧化氢的稳定剂，以及用于合成樟脑等。

还用作制青霉素G的培养基。

作为上一代的止痛剂、退热剂，由于具有低毒性，现已被新一代乙酰类药物取代，比如对乙酰氨基酚、乙酰氨基酚。

制作来源

由苯胺经乙酸乙酰化而得。将苯胺和冰醋酸（过量100%）置于带夹套的搪玻璃反应器内，回流6-14h直至无游离苯胺为止。若用稀乙酸，则反应温度为150-160℃，反应结束后趁热过滤，除去残渣，滤液冷却、结晶，离心过滤，水洗并干燥，即得产品。

胺的酰化在有机合成中有着重要的作用。作为一种保护措施，一级和二级芳胺在合成中通常被转化为它们的乙酰基衍生物以降低胺对氧化降解的敏感性，使其不被反应试剂破坏；同时氨基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类定位基变为中等强度的第Ⅰ类定位基，使反应由多元取代变为有用的一元取代，由于乙酰基的空间位阻,往往选择性的生成对位取代物。 用冰醋酸为酰化剂制备乙酰苯胺。 芳胺可用酰氯、酸酐或与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。酸酐一般来说是比酰氯更好的酰化试剂。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。但如果在醋酸-醋酸钠的缓冲溶液中进行酰化，由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多，可以得到高纯度的产物。但这一方法不适合于硝基苯和其它碱性很弱的芳胺的酰化。 在50ml圆底烧瓶中加入5ml新蒸馏的C6H5NH2（0.05mol）、7.5mlCH3COOH（0.1mol）及少许锌粉（约0.1g）。依次安装分馏柱、蒸馏头、温度计、接液管，接液管伸入10ml小量筒内，收集蒸出的水和乙酸。 用电热套将溶液缓慢加热，使反应物保持微沸约15min。然后逐渐升高温度，保持温度计读数在105℃左右，约经过45min，反应生成的水及部分醋酸可蒸出（约4ml）。当温度计的读数下降时，反应即达终点，停止加热。 在不断搅拌下，将反应物趁热慢慢倒入盛有100ml冷水的烧杯中，继续搅拌，充分冷却，使粗乙酰苯胺成细粒状完全析出。抽滤，用5～10ml冷水洗涤粗产品。将粗产品转移到盛有150ml热水的烧杯中，加热至沸，如果仍有未溶解的油珠，需补加热水，直到油珠溶解完全，再多加20%的热水。稍冷，加入0.2g活性炭，煮沸几分钟，趁热用热水漏斗过滤，冷却滤液，待析出晶体后，抽滤，将产品转移至一个预先称重的表面皿中，晾干或置于烘箱中在100℃以上烘干。称重，熔点114℃。 活性炭脱色：其用量要根据反应液染色而定，不必准确称量，通常加半牛角勺即可。特别注意不要在溶液沸腾时加入，以防暴沸。不能直接向热的溶液中加入活性炭，如果直接向热的溶液中加入活性炭，将发生暴沸，所以必须稍微冷却后，再加活性炭。 苯胺有毒，醋酐有刺激性，不要接触皮肤，及时盖紧试剂瓶。干燥时乙酰苯须在100 oC以下。 制备硝基苯胺，硝化前必须将苯胺转化成乙酰苯胺来保护氨基。 苯胺久置，颜色变深，会影响乙酰苯胺的质量，故最好用新蒸馏的苯胺。

因为在蒸馏过程中先蒸馏出来的是水，留在圆底烧瓶中的才是乙酰苯胺，要把反应生成的水蒸馏调又要使乙酰苯胺不被蒸馏出，所以要控制冷凝管上端的温度在105摄氏度。

乙酰苯胺是白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，在水中再结晶析出呈正交晶片状。无臭或略有苯胺及乙酸气味。

扩展资料：

乙酰苯胺由苯胺经乙酸乙酰化而得。将苯胺和冰醋酸（过量100%）置于带夹套的搪玻璃反应器内，回流6-14h直至无游离苯胺为止。

若用稀乙酸，则反应温度为150-160℃，反应结束后趁热过滤，除去残渣，滤液冷却、结晶，离心过滤，水洗并干燥，即得产品。