1、實(shí)驗(yàn)二 對(duì)甲苯胺的制備一、目的1.掌握由芳香硝基化合物還原制備芳胺類化合物的原理和方法。2.掌握用有機(jī)溶劑提取,分離有機(jī)化合物的操作方法。二、原理(1)化學(xué)反應(yīng)原理（2）終點(diǎn)控制及分離精制的原理反應(yīng)終點(diǎn)可通過顏色變化來控制。反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)物是灰黑色的,生成物Fe3O4俗稱鐵泥,是黑色的,反應(yīng)液變?yōu)楹谏硎痉磻?yīng)基本完成。 利用甲苯提取法將有機(jī)物與無機(jī)物分離。又利用下述反應(yīng)將產(chǎn)物對(duì)甲苯胺與未反應(yīng)的對(duì)硝基甲苯分離。三、藥品表7-3 藥品物理性質(zhì)名稱分子量性狀折光率比重熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解度：克/100ml溶劑水醇醚對(duì)硝基甲苯137.13黃色斜方立面晶體nD(15)1.538251.7238.50易甲苯92

2、.14無色澄清液體1.49670.866-95110.60.053g對(duì)硝基苯胺138.12淡黃色針狀結(jié)晶1.424148.5331.7 0.0008g鐵粉55.85黑色粉末7.6碳酸鈉106白色粉末2.532851易氫氧化鈉4001白色晶體2.133181390易鹽酸36.46無色透明液體1.20揮發(fā)液108.6混溶對(duì)硝基甲苯18g，鐵粉28g，氯化銨3.5g，甲苯180ml， 5%碳酸鈉5ml， 5%鹽酸120ml， 20%氫氧化鈉30ml。四、操作過程在250ml三頸瓶中,分別安裝攪拌器和回流冷凝器。瓶中加入28g鐵粉(0.5mol)、3.5g氯化銨及80ml水注1。開動(dòng)攪拌,在石棉網(wǎng)上用

3、小火加熱15分鐘注2,移去火焰,稍冷后加入18g對(duì)硝基甲苯(約0.13mol),在攪拌下加熱回流1.5小時(shí)注3。冷至室溫后,加入5ml 5%碳酸鈉溶液注4和85ml甲苯,攪拌5分鐘,以提取產(chǎn)物和未反應(yīng)的原料。抽濾，除丟鐵屑,殘?jiān)?用10mL甲苯洗滌。分出甲苯層后,水層依次用25、15、15mL甲苯萃取3次。合并甲苯層并用50、40、30mL 5%鹽酸萃取三次。合并鹽酸液,在攪拌下往鹽酸液中分批加入30mL 20%氫氧化鈉溶液。析出的粗對(duì)甲苯胺抽濾收集,用少量水洗滌。濾液用30mL甲苯萃取,將沉淀及甲苯萃取液倒入蒸餾瓶中,先在水浴上蒸去甲苯,再在石棉網(wǎng)上加熱蒸餾,收集198201的餾分。冷卻后

4、得白色固體,熔點(diǎn)4445。 純粹的對(duì)甲苯胺的熔點(diǎn)為45,沸點(diǎn)為200.3。五、注解和注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)系以鐵作為還原劑,氯化氨作為電解質(zhì),以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行,并使反應(yīng)液保持弱酸性。此目的主要是使鐵活化。反應(yīng)瓶的對(duì)硝基甲苯、鹽酸、鐵粉互不相溶,使反應(yīng)為非均相反應(yīng)。因此,充分?jǐn)嚢枋鞘惯€原反應(yīng)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。此目的為控制pH在78之間,避免堿性過強(qiáng)而產(chǎn)生膠狀氫氧化鐵。殘?jiān)鼮榛钚澡F泥,內(nèi)含兩價(jià)鐵44.7%(以FeO計(jì)算),呈黑色顆粒狀。暴露在空氣中會(huì)劇烈發(fā)熱,故應(yīng)及時(shí)倒在盛有水的廢物缸內(nèi)。六、思考題（1）將芳香硝基化合物還原成芳胺,除鐵-酸還原劑外,還可采用哪些還原劑?解：用鎳等催化劑催化加氫還原；用NaHS或者NH4HS還原等。（2） 為什么反應(yīng)完畢后,反應(yīng)液常顯示堿性?加入5%碳酸鈉的目的何在?解：對(duì)甲苯胺能與強(qiáng)酸作用生成鹽，其鹽與強(qiáng)堿如氫氧化鈉作用可使胺重新游離出來。加入5%碳酸鈉的目為控制pH在78之間,避免堿性過強(qiáng)而產(chǎn)生膠狀氫氧化鐵。（3） 本實(shí)驗(yàn)如何分離無機(jī)物和有機(jī)物?且如何分離產(chǎn)物和未作用的原料?解：利用甲苯提取法將有機(jī)物與無機(jī)物分離。又利用下述反應(yīng)將產(chǎn)物對(duì)甲苯胺與未反應(yīng)的對(duì)硝基甲苯分離。（4） 用蒸餾法純化低