已改正有机化学实验十五甲基橙的制备

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1、一.实验目的：1.了解偶联反应在有机合成屮的应用。2.掌握重氮盐和甲基橙的制备原理及方法。学会用冰水浴控温，巩同抽滤、重结品、干燥等操作。二.实验重点和难点：1.甲棊橙制备反应原理。2.制备反应的操作方法。实验类型：基础性实验学时：4学时三.实验装置和药品：主要实验仪器：烧杯酒粹灯试管玻棒温度计抽滤瓶布氏漏斗主要化学试剂：対氨基苯磺酸品体亚硝酸钠N,N・•二甲苯胺浓盐酸氢氧化钠95%乙醇乙瞇冰酷酸冰块淀粉一碘化钾试纸四.实验装置图：N心S_^^NH2豐ho3s-(Q-n-n]ci-五.实验原理：甲基橙变色范围3」一4.4（红…黄

2、），橙红色鳞状晶体或粉末状，微溶于水，易溶于热水（1份溶于500份水屮），不溶于乙醇，显碱性，0.1%的水溶液是常用的酸碱指示剂。甲基橙是-•种指示剂，它是市对氨基苯磺酸重氮盐与N,N・•二甲基苯胺的醋酸盐。在弱酸性介质中偶合得到的。偶合首先得到的是嫩红色的酸式甲基橙，称为酸性黄。在碱中酸性黄转变为橙黄色的钠盐，即甲基橙。HO3S-^FNH2——9注一^3^品3NaOH»NaO3S--NH2+H2Och3~HOAc甲基橙的命名：4-{[4-（二甲氨基）苯]偶氮}苯磺酸钠盐或对二甲氨基偶氮苯磺酸钠本实验主要运用了芳香们胺的重

3、氮化反应及重氮盐的偶联反应。由于原料对氨基苯磺酸本身能主成内盐，而不溶于无机酸，故采用倒重氮化法，即先将对氨基苯磺酸溶于氢氧化钠溶液，再加需要量的亚硝酸钠，然后加入稀盐酸。五.实验內容及步骤：1.重氮盐的制备：在烧杯中放置10mL5%NaOH溶液及2.1g对氨基苯碱酸品体，温热使之溶解，然后冷却至室温。另溶解0.8gNaNO2于6mL水屮，加入到上述烧杯内，用冰盐浴冷至0・5°C。在不断搅拌卜"，将3mL浓盐酸与10mL水配成的溶液缓缓滴加到上述混合液中，（观察现象），并控制温度在5°C以下，滴加完后，用淀粉…碘化钾试纸检验（注

4、意观察现象）（如15・20秒内不变蓝，要补充NaNO2,NaNO?过量，可用尿素水溶液使其分解）。在冰盐浴小放置15min,以保证反应完全。2.偶合反应：在试管内混合1.3mLN,N-二甲苯胺和ImL（20滴）冰醋酸，在不断搅拌下，将此溶液慢慢加到上述冷却的重氮盐溶液屮（观察现象），加完后，继续搅拌lOmin,此时为红色液体，然示慢慢加入25mL5%NaOH,肓至反应物变为橙色，这时反应液呈碱性。将反应物在沸水浴上加热5mim冷却至室温后，再在冰水浴中冷却，使甲基橙晶体析出完全。抽滤收集品体，依次用水，乙醇分别洗涤两次，抽滤，烘

5、干，称量所得甲基橙产物质量。3.溶解少许甲棊橙于水中，分两支试管，分別滴加盐酸、氢氧化钠溶液，观察颜色变化。对氨基苯磺酸5%NaOH①温热，溶解缓缓加入盐酸溶液重氮盐②加入亚硝酸钠，并冷却滴加N,N■二甲基苯胺和HOAc混合液'搅拌加5%NaOH偶联产物至橙色，冷却，抽滤甲基橙粗产物重结晶甲基橙片状结晶六.实验注意事项：0、要注意试剂的加入次序。1、反应时控制好温度于0-5°Co2、反应时注意控制好试剂的滴加速度…缓慢滴加。3、对氨基苯碱酸是两性化合物，酸性比碱性强，以酸性内盐存在，所以它能与碱作用成盐而不能与酸作用成盐。4、若

6、淀粉一碘化钾试纸不显蓝色，尚需补充亚硝酸钠溶液。5、重结晶操作应迅速，否则由于产物呈碱性，在温度高时易使产物变质，颜色变深。用乙醇、乙酬洗涤的冃的是使其迅速干燥。6、湿的卬棊橙在空气中受光的照射后，颜色很快变深，所以一般得紫红色粗产物。7、若反应物中含有未作用的•二甲基苯胺醋酸盐，在加入氮氧化钠后，就会有难溶于水的二甲基苯胺析出，影响产物的纯度。8、对氨基苯磺酸是两性化合物，英酸性略强于碱性，所以它能溶于碱中而不溶于酸中。但重氮时，又耍在酸性溶液中进行，因此生氨时，首先将对氨基苯磺酸与碱作用变成水溶性较大的细盐。9、重氮化反应中

7、，溶液酸化时生成亚硝酸，同时，対氨基苯磺酸钠变为对氨基苯磺酸从溶液中以细粒状沉淀析出，并立即与亚硝酸作用，发牛重氮化反应，牛成粉末状的重氮盐。为了使对氨基苯碱酸完全重氮化，反应过程必须不断搅拌。10、重氮化反应过程屮控制温度很重要，若温度高于5°C,则生成的重氮盐易水解成酚类,降低产率。11、滴加（1）完毕用淀粉一碘化钾试纸检验，若不显蓝色，尚需酌情补加亚硝酸钠溶液。若亚硝酸己过量，可用尿素水溶液使其分解。2HNO2+2KI+2HC1->I2+2NO-i-2H2O+2KC112、偶合反应结束后反应液呈弱碱性，若呈中性，则继续加入

8、少量碱液至恰呈碱性，因强碱性又易产生成树脂状聚合物而得不到所需产物。13、重结晶操作要迅速，否则山于粗产物呈碱性，在温度高吋易变质，颜色变深。用乙醇和乙瞇洗涤的目的是使其迅速干燥。14、湿的甲基橙在空气屮受光照射后，颜色会很快变深，故一般得紫红色粗产物，如再依次