有机实验报告对溴苯胺的全合成.docx

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有机实验报告对溴苯胺的全合成有机实验报告对溴苯胺的全合成对溴苯胺的全合成陈烁丹（华南师范大学化学与环境学院20112401018）摘要对溴苯胺是非常重要的有机化工原料，常被用作染料原料，如偶氮染料、喹啉染料等，医药及有机合成的中间体等。

本实验合成过程以硝基苯为原料，经历制备苯胺、乙酰苯胺、对溴乙酰苯胺等中间体的过程，最终制得目标产物对溴苯胺。

其合成过程经历硝化、还原、保护、溴代、去保护等多个步骤，可以制得纯度较高的对溴苯胺。

同时，使用了芳烃硝化、硝基的还原、氨基的保护与去保护、芳烃卤代等方法。

通过实验可得，用此实验方法制备对溴苯胺，操作方法简单，可控性强，相对于其他方法产率较高。

关键词合成；对溴乙酰苯胺；对溴苯胺TheTotalSynthesisofP-bromo-anilineChenShuodanAbstractP-bromo-anilineisveryimportanttotheorganicchemicalrawmaterials,dyeswereoftenusedasrawmaterials,suchastheazodyes,KuiLindyes,medicineandsyntheticorganicintermediates,etc.Thesynthesisprocessofnitrobenzeneinasrawmaterial,throughpreparationaniline,acetylaniline,bromineacetylanilineintermediatessuchastotheprocess,finallymadeofbromineanilinetargetproduct.Thesynthesisprocessincludenitrification,reductionandprotectionexperience,bromination,toprotecttheandsoonmanystepsofthesynthesisprocess,whichcanbemadeofhighpurityofanilinebromide.Atthesametimegrasparomaticsnitrification,thereduction,andthenitroaminoprotectionandtoprotect,halogenatedaromaticsmethods.Throughtheexperiment,theexperimentalmethodwiththepreparationofbromineaniline,operatesimplemethodsandthecontrolisstrong,therateoftheproductionishigherKeywordssynthesis;P-bromoaniline;P-bromo-aniline前言对溴苯胺的合成方法多种多样，通过查找文献可以得到三种常用的对溴苯胺合成方法。

第一种是通过2,4,4,6-四溴-2,5-环己烯-1-酮对芳香胺的区域专一反应的方法合成目标产物；第二种是通过超声波辐射促进对溴苯胺的合成；第三种是通过硝化、还原、保护、溴代、去保护等多个步骤合成目标产物。

其中，用第三种合成方法来合成对溴苯胺具有操作简单、可控性强等优点。

硝化反应是制备芳香硝基化合物的主要方法，也是重要的亲电取代反应之一，芳烃的硝化在浓硫酸与浓硝酸作用下较容易进行，芳烃的氢原子被硝基取代，生成相应的硝基化合物。

芳香硝基化合物还原是制备芳胺的主要方法，实验室常用的方法是在酸性溶液中用金属进行化学还原，具体是使用锡-盐酸来还原简单的硝基化合物，也可以用铁-醋酸法。

苯胺很容易进行酰基化反应，即氨基中的氢原子被酰基取代，这样可以保护芳胺的氨基。

卤素对苯环上的取代反应属亲电取代反应，苯环上如有取代基，则按取代基的亲电取代定位规则进行反应。

对溴乙酰苯胺在酸性条件下去保护生成目标产物。

本实验的总反应如下：

1实验部分实验1.1中间体苯胺的制备1.1.1实验原理苯胺的实验室制备如果用直接的方法将氨基（-NH2）导入苯环上是非常困难的，因此常经过间接的方法来制备，芳香硝基化合物还原是制备苯胺的主要方法。

实验室常用的方法是在酸性溶液中用金属进行化学还原。

常用锡-盐酸来还原简单的硝基化合物，也可以用铁-醋酸法。

1.1.2仪器与试剂1.1.2.1仪器锥形瓶、回流冷凝管、水蒸气蒸馏装置、直形冷凝管、尾接管、烧杯，抽滤瓶、布氏漏斗、水泵、水浴锅1.1.2.2试剂表1主要试剂原料名称分子式分子量锡粒Sn118.7硝基苯C6H5NO2123.11浓盐酸HCl36.47无水氯化钙CaCl2110.98氢氧化钠NaOH40.01氯化钠NaCl58.44乙醚C4H10O74.121.1.3实验装置图1回流装置图2水浴加热回流装置图3水蒸气蒸馏装置图4萃取图5分液图6蒸馏装置1.1.4实验步骤、现象及分析实验步骤现象分析在100ml的圆底烧瓶中加入27锡粒，12ml（约14.76g）硝基苯，装上回流装置，仪器接口处涂上凡士林。

量取60ml浓盐酸，分数次从冷凝管口加入烧瓶并不断摇动反应混合物，若反应太激烈，瓶内混合物沸腾时，将原地烧瓶放入冷水中片刻，使反应缓慢溶液为浅黄色透明液体硝基苯为黄色油状物，本实验是一个放热反应，每次加入浓盐酸时都有一阵强烈的反应发生，要慎重缓慢加入，及时振荡当所有的盐酸加完后，将烧瓶置于沸水浴中加热30min，使还原趋于完全反应物不再呈现硝基苯的黄色，颜色加深而且分成，溶液分层，上层乳白色，下层黄色硝基苯为黄色油状物，回流液中黄色油状物消失，转变为乳白色油珠，表明反应已完成使反应物冷却至室温，在摇动下慢慢加入50%NaOH溶液使反应物呈碱性刚加入NaOH溶液时烧瓶中的溶液大部分凝结为白色固体状，继续加入NaOH溶液，烧瓶中的物质变成乳黄色浑浊液体反应物为苯胺与锡盐生成的配合物，加入过量NaOH使配合物分解，释出游离的苯胺将反应瓶改为水蒸气蒸馏装置，进行水蒸气蒸馏直至蒸出澄清液为止蒸出液为黄色透明液体，有部分乳白状液体蒸出黄色液体为苯胺将馏出液放入分液漏斗中，分出粗苯胺，水层加入氯化钠固体12-20g使其饱和后，用80ml乙醚分两次萃取，合并粗苯胺和乙醚萃取液，用粒状氢氧化钠干燥分液漏斗中的液体分层，上层为黄色，下层为白色乙醚萃取液在上层，无色透明，下层为白色黄色液体为苯胺少部分残留的苯胺被乙醚萃取，乙醚密度小，在上层将干燥后的混合液小心地倾入干燥的50ml蒸馏烧瓶中，在热水浴上蒸去乙醚，收集到黄色产物苯胺蒸出液为无色透明液体，蒸馏瓶中的溶液为黄色透明液体乙醚沸点比苯胺小，先被蒸发出来，蒸馏瓶中剩下沸点较高的苯胺实验1.2中间体乙酰苯胺的制备1.2.1实验原理乙酰苯胺为无色晶体，具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，因此俗称“退热冰”。

乙酰苯胺也是磺胺类药物合成中重要的中间体胺的酰基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，使其由很强的第类定位基变为中等强度的第类定位基，使反应有多元取代变为有用的一元取代，由于乙酰基的空间位阻很大，往往选择性地生产对位取代物。

伯胺、仲胺可用酰氯、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。

酸酐一般来说的比酰氯更好的酰化试剂。

如果在醋酸-醋酸钠的缓冲溶液中进行酰化，由于醋酸的水解速率比酰化速率慢得多，可以得到高纯度的产物。

乙酰苯胺可有由苯胺与乙酰化试剂，如乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。

反应活性是乙酰氯乙酸酐乙酸。

由于乙酰氯和乙酸酐的价格较贵，本实验选用纯的乙酸（俗称冰醋酸）作为乙酰化试剂。

反应式如下：

冰醋酸与苯胺的反应速率较慢，且反应是可逆的，为了提高乙酰苯胺的产率，一般采用冰醋酸过量的方法，同时利用分馏柱将反应生成的水从平衡中移去。

由于苯胺易氧化，加入少量锌粉，防止苯胺在反应过程中氧化。

1.2.2仪器与试剂1.2.2.1仪器圆底烧瓶、刺形分馏柱、直形冷凝管、接液管、量筒、温度计、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、水泵1.2.2.2试剂表2主要试剂原料名称分子式分子量冰醋酸C2H4O260.05锌粉Zn65.39活性炭C12.0111.2.3实验装置图7分馏装置图8抽滤装置图9加热溶解装置1.2.4实验步骤、现象及分析实验步骤现象分析在50ml圆底烧瓶中加入上步骤反应制备出的苯胺、15ml冰醋酸及0.1g锌粉，装上分馏装置，插上温度计，将圆底烧瓶在石棉网上用小火加热回流，保持温度计读数于105约1h，反应生成的水及少量醋酸被蒸出，当温度下降则表明反应已经完成加热过程中，圆底烧瓶中的溶液由浅黄色逐渐加深进而变成浅绿色锌粉溶解一段时间后温度计温度下降蒸出液为透明无色，有刺激性气味苯胺经反应生成乙酰苯胺锌粉可防止苯胺氧化，只要少量即可，过多则会生成不溶于水的氢氧化锌分馏温度不宜过高，以免大量乙酸被蒸出而降低产率反应到达终点时水已经被大部分蒸干，但又没达到乙酰苯胺的沸点，进而导致温度下降，也表示反应完成乙酸挥发有刺激性气味在搅拌下趁热将反应物倒入盛有100ml冷水的烧杯中，冷却后抽滤，用冷水洗涤粗产品有大量白色固体析出乙酰苯胺不溶于水，在水中析出将粗产品移至250ml烧杯中，加入100ml水，置烧杯于石棉网上，加热使粗产品溶解，稍冷后，加入1.0g活性炭，并煮沸10min。

将溶液趁热抽滤除去活性炭，滤液冷却，乙酰苯胺结晶析出，抽滤后得到乙酰苯胺的晶体加热后粗产品溶解，溶液上表面有少许油滴乙酰苯胺的熔点为114，但在重结晶时，乙酰苯胺在83时熔化成液体，乙酰苯胺层中含有水，故油状物为未溶于水而已熔化的乙酰苯胺抽滤后得到无色片状晶体不可以在沸腾的溶液中加入活性炭，以免引起暴沸无色片状晶体为乙酰苯胺实验1.3中间体对溴乙酰苯胺的制备1.3.1实验原理苯环卤代反应：

卤素对苯环上的取代反应属亲电取代反应。

常用的催化剂有铁、铝、磷及卤化物等。

苯环上如有取代基，则按取代基的亲电取代定位规则进行反应。

1.3.2仪器与试剂1.3.2.1仪器电动搅拌器、250ml三口烧瓶、恒压滴液漏斗、温度计（100、200）、抽滤瓶、布氏漏斗1.3.2.2试剂表3主要试剂原料名称分子式分子量溴Br2159.832乙醇C2H6O46.07亚硫酸氢钠NaHSO3104.061.3.3实验装置图10电动搅拌滴加回流反应器图11抽滤装置1.3.4实验步骤、现象及分析实验步骤现象分析在250ml三口烧瓶上配置电动搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗，并在恒压滴液漏斗上连接气体吸收装置，以吸收反应中产生的溴化氢。

在100ml锥形瓶中，将上步骤制备的乙酰苯胺溶解于15ml乙醇中，将1.40g溴（3.1g/ml）溶解于3ml冰醋酸中，一边搅拌一边慢慢地将溴-冰醋酸溶液滴加至乙酰苯胺的醇溶液中，滴加速度以棕红色的溴色较快褪去为宜。

滴加完毕，在45浴温下，继续搅拌反应1h，然后将浴温提高至60，再搅拌一段时间，直到反应混合物液面不再有红棕色蒸气溢出为止乙酰苯胺溶