A. 实验室怎么制N,N-二乙基间甲苯酰胺(高中实验室)
N,N-二乙基间甲苯酰胺就是N,N-二乙基-间-甲苯甲酰胺。它的合成步骤见图。合成方法如下:
一、实验仪器与试剂
仪器:
250mL三颈圆底烧瓶、滴液漏斗、回流冷凝管、油水分离器、锥形瓶、圆底烧瓶、电热套、分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、蒸馏装置、减压蒸馏装置、烧杯、干燥管
试剂:
间二甲苯(60mL、0.5mol);70%硝酸(25mL);无水乙醚(110mL);亚硫酰氯(4.5mL、0.062mol);间-甲苯甲酰氯(3.2mL、0.024mol);二乙胺(10mL、0.1mol);乙酸乙酯(80mL);石油醚(160mL);5%氢氧化钠(40mL);20%氢氧化钠(60mL);浓盐酸(10mL);10%盐酸(20mL);饱和食盐水;无水氯化钙;无水硫酸钠
二、实验步骤:
1、间-甲苯甲酸的合成
在100mL三口烧瓶上,配置滴液漏斗、油水分离器、回流冷凝管以及盛有10%氢氧化钠水溶液的气体吸收装置。向烧瓶中加入30mL间-二甲苯和几粒沸石,加热至沸后自滴液漏斗慢慢滴加12mL70%硝酸,需时约40min。滴加完毕,继续回流1h,反应中,要不断放掉积在油水分离器中的水。反应结束后,待反应液冷却至室温,倒入分液漏斗中,加入20%氢氧化钠溶液至混合液呈碱性,充分震荡。静置分层,有机相再用10mL20%氢氧化钠溶液洗涤[1]。前后两次的碱液合并于烧杯中,用滴管滴加浓盐酸至溶液呈酸性,有沉淀析出。过滤,滤饼用少量水洗涤,抽干后干燥,即得黄色间-甲苯甲酸粗品[2]。
2、间-甲苯甲酰氯的合成
在100mL三口烧瓶上,配置回流冷凝管,在冷凝管上端依次装上氯化钙干燥管和盛有碱液的气体吸收装置。将上述制得的间-甲苯甲酸(干燥)和4.5mL亚硫酰氯分别加入烧瓶中,加入2粒沸石。通冷凝水后,慢慢加热至沸腾,反应混合物中有氯化氢气体产生,回流20~30min后,反应物中不再有氯化氢气体放出,停止加热。将反应装置改为蒸馏装置,蒸出剩余的亚硫酰氯,烧瓶中反应物即为间-甲苯甲酰氯粗品。
3、N,N-二乙基-间-甲苯甲酰胺的合成
稍冷后,在原三口烧瓶上,装上搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管,冷凝管上端依次设置氯化钙干燥管和盛有10%氢氧化钠水溶液的气体吸收装置。自滴液漏斗加入30mL无水乙醚于三口烧瓶中,搅拌下将二乙胺乙醚溶液(10mL二乙胺与20mL无水乙醚配制而成)慢慢滴入三口烧瓶[3]。反应放热,必要时可用冷水浴冷却反应瓶。大约20min滴加完毕。继续搅拌回流0.5h,反应混合物呈淡黄色糊状物。反应结束后,将反应混合物转入分液漏斗,用20mL5%氢氧化钠溶液洗涤反应瓶,并将洗涤液倒入分液漏斗。振摇,静置分层,除去水层。醚层依次用20mL5%氢氧化钠溶液、20mL10%盐酸洗涤,然后再用水洗涤2~3次(每次20mL),使醚层呈中性,用无水硫酸钠干燥。热水浴蒸除乙醚,即得粗产物。
粗产物通过柱层析法加以提纯。用石油醚(60~90℃)和乙酸乙酯的混合液(V:V=2:1)进行洗脱,间-甲苯甲酰胺将是第一个被淋洗出来的化合物,收集液呈浅黄色。收集液用旋转蒸发仪蒸除溶剂,即得N,N-二乙基-间-甲苯甲酰胺。粗产品也可经减压蒸馏提纯,收集160~163℃/2.7kPa(20mmHg)馏分。
粗产品为透明棕黄色油状物,bp111℃/133.3Pa(1mmHg)。并进行红外光谱的测试。
三、注释
[1]、如果分层困难,可加入1~2mL饱和食盐水。
[2]、将粗产品溶解于15mL乙醚中,溶液中不溶性白色固体为少量间-苯二甲酸,经过滤将其除去,收集滤液,蒸除溶剂,得间-甲苯甲酸纯品。
[3]、二乙胺加入速度要控制,加入过快,会造成恒压漏斗的出口堵塞;
B. 苯甲酸的实验室制备方法
采用苯甲酰氯和甲醇反应。(Pr代表苯环)
反应式如下悉谈:Pr-CO-Cl+CH3OH=Pr-COOCH3+HCl
用碱性催化剂NaOH,不仅当作催化剂,而且可以中和酯化反应生成的睁配碰HCl,促进平衡右移,产率提高。
然后再水解得到苯甲酸。
投料比一般以便宜物质无水甲醇过量为原则,由于甲醇的沸点比较低,应该在密闭的接有回流装置(通冷水在双螺旋冷凝管中回流,但是不可以填塞上面的通气口,最好将废气管卖升用长的乳胶管通到室外,注意甲醇毒性极高,避免废气管挤压)的三口烧瓶(一口接冷凝管,一口接苯甲酰氯滴液漏斗,另一个口注入甲醇和氢氧化钠)中进行,烧瓶中先放入甲醇和氢氧化钠,上面的滴液漏斗中缓慢滴下苯甲酰氯,反应温度65度左右,用电热套加热。
经过3小时,加水洗涤,这样反应生成的食盐,催化剂氢氧化钠,以及过量的甲醇就进入水层,用分液漏斗分液,得到苯甲酸甲酯。
C. 苯甲醇和苯甲酸的实验报告
苯甲酸和苯甲醇的制备
发布时间:2007-10-7 浏览次数:1061次
一、目的
1、悉反应原理,掌握苯甲酸和苯甲醇的制备方法。
2、复习分液漏斗的使用及重结晶、抽滤等操作。
二、原理
2Ph-CHO NaOH/加热 Ph-CH2OH + Ph-COONa
Ph-COONa HCl Ph-COOH
副反应 Ph-CHO O2 Ph-COOH
三、试剂
Ph-CHO 10ml(0.118) NaOH 9g(0.225mol)
乙醚 30ml NaHSO3 (饱和)
Na2CO3 10% HCl (浓) 无水MgSO4
四、实验步骤
1、加料,歧化反应 :125ml锥形瓶中,加9g NaOH ,9ml H2O和10ml Ph-CHO该反应是两相反应,不断振摇是关键。得白色糊状物。
2、萃取,分离:加水溶解,置于分液漏斗中。每次用10ml乙醚萃取,共萃取水层3次(萃取苯甲醇),水层保留。
3、洗涤醚层:依次用NaHSO3(饱和)、10%Na2CO3、H2O各5ml洗涤醚层。 除去Ph-CHO, 酸性NaHSO3, 盐
4、干燥,蒸馏: 用无水MgSO4干燥半小时。水浴回收乙醚。用空气冷凝管收集Ph-CH2OH 200-204 oC馏分。N201.5396,约4-5g.
5、酸化,重结晶:浓盐酸酸化使刚果红试纸变蓝,冷却析出Ph-COOH。必要时用水重结晶。约8-9g.mp.121-122oC