959-66-0 / 乙酰苯胺的制備

制備^【1】

芳胺的酰化在有機(jī)合成中有著重要的作用。作為一種保護(hù)措施，一級(jí)和二級(jí)芳胺在合成中通常被轉(zhuǎn)化為它們的乙酰基衍生物，以降低芳胺對(duì)氧化劑的敏感性，使其不被反應(yīng)試劑破壞。同時(shí)，氨基經(jīng)酰化后，降低了其在親電取代反應(yīng)(特別是肉化)中的活化能力，使其由很強(qiáng)的第1類定位基變?yōu)橹械葟?qiáng)度的第1類定位基，使反應(yīng)由多元取代變?yōu)橛杏玫囊辉〈挥捎谝阴；目諉栃?yīng)，往往選擇性地生成對(duì)位取代產(chǎn)物。在某些情況下，酰化可以避免氨基與其他官能團(tuán)或試劑(如RCOCl、S02C1、HN02等)發(fā)生不必要的反應(yīng)。在合成的最后步驟，氨基很容易通過酰胺在酸堿催化下水解重新產(chǎn)生。芳胺可用酰氯、酸酐或與冰醋酸加熱來進(jìn)行酰化，使用冰醋酸試劑易得，價(jià)格便宜，但需要較長的反應(yīng)時(shí)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(jìn)行酰化，常伴有二乙酰胺[ArN(COCH3)2]副產(chǎn)物的生成。但如果在醋酸．醋酸鈉的緩沖溶液中進(jìn)行酰化，由于酸酐的水解速率比酰化速率慢得多，可以得到高純度的產(chǎn)物。但這一方法不適合于硝基苯胺和其他堿性很弱的芳胺的酰化。

乙酰苯胺可以通過苯胺與冰醋酸、醋酸酐或乙酰氯等試劑作用制得。乙酰氯性質(zhì)較活潑，難以保存，且危險(xiǎn)性較高。因此，本實(shí)驗(yàn)采用冰醋酸作為酰化試劑。

反應(yīng)方程式如下：

實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)步驟

在10 mL網(wǎng)底燒瓶中加入2．0 mL新蒸餾過的苯胺(2．04 g，0．022 mol)、3．0 mL冰醋酸(3．14 g，0．052 mol)及少許鋅粉(約0．02 g)。裝上一短的刺形分餾柱，其上端裝一溫度計(jì)，支管通過支管接引管與接收瓶相連，接收瓶外部用冷水冷卻。將網(wǎng)底燒瓶置于加熱套上加熱攪拌，用小火加熱，使反應(yīng)物保持微沸約15 rain。然后逐漸升高溫度，當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)達(dá)到100℃左右時(shí)，支管即有液體流出，小火加熱，保持溫度計(jì)讀數(shù)在100～105℃，約1 h，生成的水及大部分醋酸被蒸出，當(dāng)溫度下降表明反應(yīng)已經(jīng)完成。在攪拌下趁熱將反應(yīng)物倒人盛有20 mL冷水的燒杯中(最好用冰水冷卻)，冷卻后抽濾析的固體，并壓碎晶體，用少量冷水洗滌晶體，以除去殘留的酸液，抽干。粗產(chǎn)品可用水重結(jié)晶，得到白色片狀晶體，抽濾，烘干后稱重，計(jì)算產(chǎn)率。乙酰苯胺的熔點(diǎn)為113～114℃(文獻(xiàn)值114．3℃)。

注意事項(xiàng)

(1)久置的苯胺易被氧化，故最好用新蒸的苯胺。

(2)加人鋅粉的目的是防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化，生成有色雜質(zhì)。

(3)反應(yīng)液冷卻后，立即析出固體產(chǎn)物，粘在瓶壁上，不易處理。故應(yīng)趁熱在攪動(dòng)下倒人冷水中，以除去過量的醋酸及未反應(yīng)的苯胺。

重結(jié)晶^【2】

1．單一溶劑法:

取0．5 g粗乙酰苯胺，放在50 mL燒杯中，加入少量水，攪拌加熱至沸騰，若仍不完全溶解，再加入少量水，直到完全溶解后，再多加2～3 mL水(總量約25 mL)，稍冷，加入少許活性炭，繼續(xù)加熱微沸5～10 min，進(jìn)行減壓熱過濾(可先將布氏漏斗預(yù)熱到一定的溫度)，濾液置于燒杯中，令其冷卻析出結(jié)晶。結(jié)晶析出完全以后，用布氏漏斗抽氣過濾，以少量水在漏斗上洗滌之，壓緊抽干，把產(chǎn)品放在一表面皿中干燥，稱量并測其熔點(diǎn)。乙酰苯胺熔點(diǎn)為114℃。

用水進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)油珠，這是因?yàn)楫?dāng)溫度高于83℃時(shí)，未溶于水但已熔化的乙酰苯胺形成另一液相所致，這時(shí)只要加入少量水或繼續(xù)加熱，此種現(xiàn)象即可消失。

2．混合溶劑法:

稱取2．5 g乙酰苯胺粗品，加入50 mL圓底燒瓶中，加入15％乙醇溶液約15ml，投入1～2粒沸石，裝好回流裝置。打開冷凝水，用水浴加熱至溶劑沸騰，并保持回流數(shù)分鐘，觀察固體是否完全溶解。若有不溶固體或油狀物，從冷凝管上口補(bǔ)加3 mL溶劑，再加熱回流數(shù)分鐘，逐次補(bǔ)加溶劑，直至固體或油狀物恰好完全溶解，制得熱的飽和溶液，再過量加5～10 mL溶劑。移去水浴，溶液稍冷后，加入活性炭，繼續(xù)水浴加熱，回流煮沸10～15 min。回流期間將布氏漏斗和抽濾瓶在熱水浴中煮沸預(yù)熱。安裝好預(yù)熱的抽濾裝置，將熱溶液趁熱過濾，并盡快將濾液倒人一支潔凈的熱燒杯中。讓濾液慢慢冷卻至室溫，晶體析出，再進(jìn)行抽濾，用少量水洗滌晶體，抽干得白色片狀結(jié)晶。產(chǎn)品晾干、稱重，計(jì)算重結(jié)晶收率。

純乙酰苯胺為無色鱗片狀晶體。可通過測定熔點(diǎn)鑒定產(chǎn)品的純度。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉衛(wèi)，茍高章主編,綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)　1,西南交通大學(xué)出版社,2016.08,第94頁

[2]張開誠主編；楊明，未本美副主編,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程,華中科技大學(xué)出版社,2014.02,第111頁