《乙酰苯胺的合成》實驗綜述

王 淦安徽師范大學化學與材料科學學院 安徽蕪湖 241000

《乙酰苯胺的合成》實驗綜述

王 淦
安徽師范大學化學與材料科學學院 安徽蕪湖 241000

本文介紹了《乙酰苯胺合成》的實驗目的、實驗原理、實驗用量對實驗結果的影響、實驗存在的問題及注意事項。這對減少原料用量，提高產品產率有很好的幫助。

乙酰苯胺合成產率

乙酰苯胺可用作止痛劑和退熱劑，也被稱為退熱冰，它是有機合成重要的中間體，如各類藥物如青霉素的前驅等的合成，以及染料和染料中間體，如對硝基乙酰苯胺和對苯二胺等的合成。據文獻報道，常用于合成乙酰苯胺的方法有下述六種：(1)苯胺和過量的冰醋酸一起回流 ，( 2) 適量的苯胺、冰醋酸、乙酐和少量鋅粉一起回流， (3)苯胺、冰醋酸和乙酐一起回流， (4) 先將苯胺與等摩爾鹽酸制成氯化苯銨后，加入乙酐，再加醋酸鈉溶液攪拌 。(5）在水或碳酸鈉溶液中，用苯胺和乙酐為原料合成乙酰苯胺，(6)采用碘催化苯胺和乙酸反應合成乙酰苯胺。結合本院教學大綱，主要考慮到綠色環(huán)保，本科生實驗主要是用苯胺和冰醋酸加熱回流制造出乙酰苯胺。

一、實驗目的

(1)和掌握合成乙酰苯胺的原理和實驗操作。

(2)重結晶基本操作，鞏固分餾操作技術。

(3)操作的原理和技術。

(4)掌握產物分離提純原理和方法。

(5)學會減壓抽濾和洗滌操作。

二、實驗原理

在有機反應中，我們常常對氨基進行保護，生成一級和二級芳胺乙酰基衍生物，以降低胺對氧化降解的敏感性，使其不被反應試劑破壞；同時，氨基酰化后，降低了氨基在親電取代反應（特別是鹵化）中的活化能力，使其由很強的第1類定位基變?yōu)橹械葟姸鹊?類定位基，使反應由多元取代變?yōu)橛杏玫囊辉〈捎谝阴；目臻g位阻，往往選擇性的生成對位取代物。本實驗室考慮到乙酸酐是易制毒化學品，常采用冰醋酸和苯胺來反應制備苯胺。反應式如下：

通常在裝置上裝上一支刺型分餾柱，控制溫度為105℃，有效地除去反應生成的水和極少量的醋酸，得到高產率的乙酰苯胺。芳胺可用酰氯、酸酐或冰醋酸加熱來進行酸化，本科實驗室中我們常常使用冰醋酸試劑制得產物，冰醋酸是一種價格低廉、市場常見的一種化學物，但是使用冰醋酸對氨基進行酰化需要較長的反應時間，適合于規(guī)模較大的制備。酸酐一般來說是比酰氯更好的酰化試劑。用游離胺與純乙酸酐進行酰化，產物中常伴有副產物二乙酰苯胺[ArN(COCH3)2]。但如果在醋酸-醋酸鈉的緩沖溶液中進行酰化，由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多，可以得到高純度的產物。但這一方法不適合硝基苯胺和其他堿性很弱的芳胺的酰化。

三、實驗步驟

我們向10ml的圓底燒瓶中加入2.5ml（27.5mmol）新蒸的苯胺、適量的冰醋酸，搖勻。用微型分餾頭搭成簡單的分餾裝置分出蒸出的水和醋酸。開始加熱，保持反應微沸一段時間，逐漸升高溫度，當溫度達到100℃時候，側管即有液體流出，此時徐小火加熱，維持溫度在100-105℃一段時間，反應生成的水及少量的醋酸被蒸出，當溫度出現(xiàn)波動時候，可認為反應結束。在攪拌下我們將反應物趁熱倒入盛有50ml冷水燒杯中，即有白色固體析出，稍微攪拌冷卻，抽濾，用冷水洗滌，抽干后在紅外燈下烘干。粗產品可用熱水重結晶。

四、實驗結果與討論

1.乙酸用量對乙酰苯胺收率的影響

我們取27.5mmol新蒸的苯胺，反應時間為1小時來考察乙酸用量對乙酰苯胺收率的影響，結果見表一。

表一 乙酸用量對乙酰苯胺收率的影響

理論上，乙酸用量增加有利于乙酞苯胺收率的提高。從表一可看出，隨乙酸用量增加，產品收率增加，當乙酸用量超過2.3個當量，乙酰苯胺收率變化不大。

2.反應時間對乙酰苯胺收率的影響

我們向10ml的圓底燒瓶中加入2.5ml（27.5mmol）新蒸的苯胺、65mmol冰醋酸在回流裝置中反應。考察反應時間對乙酰苯胺產率的影響。詳情見表二。

表二 反應時間對乙酰苯胺產率的影響

從表二可以看出，反應時間長，有利于反應進行，當反應時間達50分鐘，乙酰苯胺收率可達72.52% ，再延長反應時間，乙酰苯胺收率幾乎不變，因此，以反應時間50分鐘為宜。

五、實驗存在的問題和注意事項

⑴因屬小量制備，最好用微量分餾管代替刺型分餾柱。分餾管支管用一段橡皮管與一玻璃管相連，玻璃管下端伸入試管中，試管外部用冷水冷卻。

⑵熱過濾時，玻璃漏斗必須預先在熱水中充分預熱，盡量減少產物在濾紙上結晶析出。

⑶扇形濾紙的折疊：扇形濾紙的作用是增大母液與濾紙的接觸面積，加快過濾速度，在折疊扇形濾紙時候，注意不要將濾紙頂部折破。

⑷分餾時候，應檢查分餾柱保溫狀況，反應溫度保持在105℃。

⑸應以細流形式趁熱倒出反應液，同時劇烈攪拌使粗乙酰苯胺分散析出。

⑹洗滌時候，應先撥開吸濾瓶上的橡皮管，加入少量溶劑在濾餅上，溶劑用量以使晶體剛好潤濕為宜，再接上橡皮管將溶劑抽干。

六、實驗報告撰寫的要求

實驗報告要求：⑴實驗預習報告和實驗報告我們可以進行整合，,在預習報告的基礎上繼續(xù)補充實驗內容和實驗結論就可以完成，首先必須把預習報告做的完整、全面、規(guī)范。⑵實驗報告不宜照搬照抄，我們少數學生經常把實驗書上內容按照原樣謄寫在實驗報告上，對于實驗操作有更換的地方，沒有及時進行修改，這樣不利于學生對實驗內容的深刻領悟。⑶根據實驗要求，我們在規(guī)定時間內進行試驗時，可以一邊進行試驗，一邊記錄實驗數據。首先，應該把實驗測量數據記錄在草稿紙上，等到整理報告時再抄寫到實驗報告紙上，以避免錯填了數據，造成修改，把報告寫得很亂。⑷如果在實驗中，發(fā)現(xiàn)實驗產品不符合質量要求，我們要深刻分析失敗的原因，重新制備產物。⑸在實驗報告的末尾，應該具有實驗結論，實驗結論必須通過具體實驗內容和實驗數據進行分析而得出來的。

[1]Wilcox C F Jr.Experimental Organic Chemistry,Macmilan Publishing Company,326(1984).

[2]張力等，乙酰苯胺制備的綠色化學研究[J].甘肅高師學報，2010，15（5）:16-18.

[3]Robert R M,Modern Experimental Organic Chemistry,4th Ed, Saunders College Publishing, 478( 1985).

[4]羅一鳴,游力書,歐陽叔媛,周芝芹,范俊源.乙酰苯胺的簡易合成法[J]. 精細化工,1997,14:55-56.

[5]沈鳳翠等,碘催化合成乙酰苯胺[J].光譜實驗室,2013,30(4):1614-1617.

Experimental Overview of Acetanilide Synthesis

Wanggan, College of chemistry and materials science of Anhui Normal University, Wuhu city, Anhui province, 241000

This paper introduces the inf uence of experiment goal, experiment theory and experiment dosage of Acetanilide Synthesis on experiment result and also introduces the experiment problems and notes, which has good help for reducing raw material amount and improving products eff ciency.

acetanilide synthetic productivity

T

A

王淦（1981～），男，漢，安徽師范大學化學與材料科學學院，實驗師，研究方向：合成方法學。