以苯胺为起始原料合成对溴苯胺.docx

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以苯胺为起始原料合成对溴苯胺

华南师范大学实验报告

以苯胺为起始原料合成对溴苯胺

摘要

以苯胺为起始原料设计合成了对溴苯胺,其中要合成二个中间体,分别为乙酰苯胺、对溴乙酰苯胺，各中间体的颜色、形状等物理性质均符合文献数据，理论产量较高。

通过本实验的合成步骤，能较为有效和便捷地合成对溴苯胺，提供了一个较好的合成方法。

1.前言

1.1对溴苯胺的物化性质

结构式：

熔点：

66.4℃

沸点：

沸点时分解

相对分子量：

172.03

密度：

1.4970（液体，99.6℃）

溶解情况：

不溶于水，易溶于乙醇和乙醚

性状：

从60%乙醇中析出者为正交晶系双锥体针状结晶。

毒性LD50（mg/kg）：

有毒，其毒性较氯苯胺类更严重，可经表皮吸收。

1.2对溴苯胺的应用

对溴苯胺是很重要的化工中间体，广泛应用于医药、染料、颜料等精细化工产品的合成，它在精细化工生产中处于不可替代的地位。

（1）在医药中:

对溴苯胺作为医药中间体的作用是无可匹敌的，所合成的药物可用于治疗气喘、肾炎、增生病、神经紊乱、帕金森等疾病。

（2）在染料中:

用对溴苯胺作为原料能够制备传统的硫化和偶氮染料，同时还可以制备香豆素类荧光染料，这类染料是高档荧光染料，具有发射强度高，色光鲜艳，荧光强烈等优点。

（3）在农药中:

主要制备草酞替苯胺类药物，有利于小麦属植物授粉。

（4）其它:

对溴苯胺还用于制备抗污剂，抗氧剂，稳定剂，石油添加剂等。

在材料方面，对溴苯胺能制备氰基联苯型液晶材料，性能好，对光、热的稳定性最好，还具有良好的防湿性能。

1.3对溴苯胺的合成方法简介

（1）对溴苯胺的传统的工业制法如下：

　可以看出，该方法虽成本较低，但是污染环境严重，不符合绿色化学的宗旨，不利于可持续发展，因此，现代化学家都致力于开发无毒无污染的一步制备方法，主要方法有：

固体溴化试剂，比如PyHBr3、DBUHBr3、Me4NBr3、用金属羰基合成催化剂氧化原子溴等等。

但由于成本过高，暂未在工业上应用。

　本实验选取硝基苯还原为苯胺，苯胺加乙酰基保护氨基再加入溴进行亲电取代，最后在酸性下水解得到目标产物的方法虽然毒性大，对环境污染大，但是成本低，进行这种方法的探究有利于我们理解传统工业制备对溴苯胺的方法。

（2）本实验以苯胺为起始原料合成对溴苯胺的方法如下：

2.实验部分

2.1中间体乙酰苯胺的制备

A.制备原理

为保护氨基在溴化时不被再次氧化，采取氨基酰基化的办法，同时有助于选择性地生成对位取代物。

本文采用冰乙酸试剂酰化，冰乙酸与苯胺的反应速率较慢且可逆，可采用冰乙酸过量和利用分馏柱移去反应生成的水的方式提高产率。

加入锌粉的目的是防止苯胺被氧化。

B.实验参数

分子量

状态

沸点℃

密度g/mL

乙酰苯胺

135

白色有光泽的片状晶体

114

1.2190

冰乙酸

60

无色有刺激性气味的液体

117.9

1.0492

C.试剂和仪器

仪器:

50ml圆底烧瓶；刺形冷凝管；空气冷凝管；接液管；量筒；200度温度计；100ml烧杯；吸滤瓶；布氏漏斗；小水泵；保温漏斗；电热套。

试剂:

苯氨；冰醋酸；锌粉；活性炭。

D.实验装置

反应装置热过滤装置抽滤装置

E.实验步骤

1.取10mL蒸馏过的苯胺、15mL冰乙酸及少许锌粒于反应装置中小火加热回流,

保持105℃一小时，当温度下降时表明反应完全。

2.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，洗涤，去色，结晶，抽滤，晾干后称量并计算产率。

F.实验现象

G.实验结果和讨论

2.2中间体对溴乙酰苯胺的制备

A.制备原理

卤素对苯环上的取代属于亲电取代反应，常用的催化剂有铁、铝、磷及其

卤化物等。

苯环上有乙酰氨基，乙酰氨基是邻对位取代基团，由于空间位阻大，主要产物是对溴乙酰苯胺。

B.实验参数

分子量

状态

沸点℃

密度g/mL

对溴乙酰苯胺

214

浅黄色或粉末状晶体

167-168

1.717

溴单质

159,8

深红棕色有刺激性气味的发烟挥发性气体

58.76

3.119

C.试剂和仪器

仪器:

电动搅拌器；水浴锅；250ml三口烧瓶；恒压滴液漏；200度温度计2根；量杯；烧杯；抽滤瓶；布氏漏斗；刮刀。

试剂:

乙酰苯胺；溴；乙醇；冰醋酸；亚硫酸氢钠。

D.实验装置

搅拌滴加回流反应器减压抽滤

E.实验步骤

1.搅拌滴加回流装置，将10.50g乙酰苯胺溶于45.0mL乙醇中加入三口烧瓶中。

2.再将3.93g溴溶解于9mL冰乙酸中置于滴液漏斗中，边搅拌边缓慢滴加。

3.滴加完毕后在45℃浴温下继续搅拌1h，后升温至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。

4.反应完全后在搅拌下将反应物缓慢加至300mL水中析出固体，抽滤，洗涤，干燥，

用乙醇重结晶后晾干，称量并计算产率。

F.实验现象

G.实验结果和讨论

2.3目标产物的制备

A.制备原理

乙酰氨基酸性条件下不稳定，可在酸性条件下去保护，生成对溴苯胺。

B.实验参数

分子量

状态

沸点℃

密度g/mL

对溴苯胺

172

正交晶系双锥体针状结晶

66.4

1.497

C.试剂和仪器

仪器:

100ml三口烧瓶；恒压滴液漏；75度弯头；抽滤瓶；布氏漏斗；尾接管；锥型瓶；

试纸。

试剂:

对溴乙酰苯胺；乙醇；浓盐酸；20%氢氧化钠。

D.实验装置

回流反应装置蒸馏装置抽滤装置

E.实验步骤

1.装回流反应装置，向三口烧瓶中加入3.61g对溴乙酰苯胺、7.5mL95%的乙醇，加热

至沸，缓慢滴加4.3mL的浓盐酸。

2.加毕回流30分钟，加入18mL水使反应物稀释。

3.将回流装置改成蒸馏装置进行蒸馏，将残余物对溴苯胺盐倒入25mL冰水中，在搅

拌下滴加20%氢氧化钠使之刚好呈碱性。

抽滤，水洗抽干后用乙醇-水重结晶，自然

晾干。

F.实验现象

G.实验结果和讨论

3.参考文献

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