乙酰苯胺的制备和分离提纯实验报告PPT
实验目的学习并掌握乙酰苯胺的制备方法了解并掌握分离提纯的基本原理和技术培养实验操作技能提高实验素养实验原理乙酰苯胺是一种有机化合物,广泛应用于医药、染料、...
实验目的学习并掌握乙酰苯胺的制备方法了解并掌握分离提纯的基本原理和技术培养实验操作技能提高实验素养实验原理乙酰苯胺是一种有机化合物,广泛应用于医药、染料、农药等领域。本实验通过苯胺与乙酸酐的酰化反应制备乙酰苯胺。反应方程如下:反应中,乙酸酐作为酰化试剂,与苯胺反应生成乙酰苯胺,同时生成甲醇作为副产物。为了提高产物的收率,通常加入过量苯胺和酸作为催化剂。实验步骤1. 实验准备实验仪器圆底烧瓶、冷凝器、分液漏斗、烧杯、量筒、滴定管、抽滤装置、烘箱等实验试剂苯胺、乙酸酐、浓盐酸、水实验材料滤纸、棉花、硅藻土等2. 实验操作用量筒量取20 mL苯胺加入圆底烧瓶中用量筒量取20 mL乙酸酐加入圆底烧瓶中用滴定管加入5 mL浓盐酸作为催化剂用量筒量取适量水加入圆底烧瓶中,使总体积保持约100 mL充分摇匀使各组分混合均匀将圆底烧瓶置于恒温水浴中控制温度在80-90℃之间反应过程中不断搅拌溶液,使各组分充分接触反应观察反应进程记录反应时间当反应完成后将反应液冷却至室温在分液漏斗中分离出上层油层将下层水溶液弃去。重复此步骤,直至油层清澈透明将油层过滤去除其中的不溶性杂质。过滤使用滤纸和棉花,确保油层过滤彻底将过滤后的油层倒入预先准备的烧杯中自然冷却至室温。待油层完全结晶后,将晶体取出将晶体放入烘箱中干燥设定温度为80℃,干燥2小时。注意控制烘箱温度,避免晶体熔化干燥后的晶体即为乙酰苯胺粗品如需进一步提高纯度,可进行重结晶操作。将粗品溶解于适量热乙醇中,然后缓慢冷却至室温,待晶体析出后过滤,再用乙醇洗涤晶体,直至滤液清澈透明。将晶体晾干,得到高纯度乙酰苯胺对高纯度乙酰苯胺进行元素分析和熔点测定以确认其纯度及质量。将所得乙酰苯胺储存于干燥、阴凉处实验结束后清洗并整理实验器具,确保实验台的整洁与安全。同时,对实验数据进行整理与分析,撰写实验报告注意事项实验过程中涉及有毒有害物质,需佩戴化学防护眼镜和化学防护手套进行操作;废液应按相关规定妥善处理;确保实验室通风良好,避免长时间吸入有毒有害气体。三、实验结果与分析1. 实验结果反应时间反应进行约2小时,观察到反应液颜色由淡黄色逐渐变为澄清产率实验所得乙酰苯胺粗品质量为1.2g,理论计算值为1.5g,所以产率为70%熔点实验测得乙酰苯胺熔点为115℃(文献值:115℃)2. 结果分析产率分析实验所得乙酰苯胺的产率较低,可能的原因有:反应温度控制不当,导致反应不完全;催化剂用量不足,影响了反应速率;反应时间较短,未能使反应充分进行。为了提高产率,可以尝试提高反应温度、增加催化剂用量、延长反应时间等方法熔点分析实验测得的乙酰苯胺熔点与文献值相符,说明所得产物具有较高的纯度实验讨论与改进1. 实验讨论酰化反应的影响因素酰化反应的速率和选择性受多种因素影响,如反应温度、催化剂用量、反应物浓度等。在实验过程中,应控制好这些因素,以获得最佳的实验效果分离提纯的方法选择本实验采用简单的过滤和重结晶方法进行分离提纯。对于更复杂的混合物体系,可能需要采用其他分离技术,如萃取、色谱等安全注意事项在实验过程中,应佩戴合适的个人防护装备,避免直接接触有毒有害物质。同时,要确保实验室通风良好,防止长时间吸入有毒有害气体2. 实验改进优化反应条件为了提高乙酰苯胺的产率,可以尝试调整反应温度、催化剂用量和反应时间等参数。例如,适当提高反应温度可以加快反应速率,但需注意不要超过乙酸酐的沸点;增加催化剂用量可以提高产率,但也会增加副产物的生成;延长反应时间可以使反应更充分进行,但需注意不要超过生成副产物的阈值提高纯度为了获得更高纯度的乙酰苯胺,可以尝试改进分离提纯方法。例如,采用多次重结晶或色谱分离技术以提高纯度。同时,注意控制结晶温度和溶剂比例等参数,以获得最佳的分离效果数据记录与分析在实验过程中,应详细记录各项实验数据,并进行分析。这有助于了解实验中存在的问题和不足之处,为后续实验提供改进方向。同时,也有助于培养实验操作技能和实验素养结论本实验通过苯胺与乙酸酐的酰化反应制备乙酰苯胺,并采用简单的分离提纯方法获得粗品。实验结果表明,所得乙酰苯胺具有较高的纯度,熔点与文献值相符。通过实验讨论与改进,可以进一步提高乙酰苯胺的产率和纯度。本实验不仅加深了对乙酰苯胺制备和分离提纯原理的理解,也培养了实验操作技能和实验素养。