应用化学创新实训四之自主研究设计创新实验

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1、乙酰苯胺的制备实验设计方案专业：应用化学班级：1001学号：姓名：探究还原剂对乙酰苯胺制备反应的影响1.设计思想查阅相关资料，了解用乙酸和苯胺反应制备乙酰苯胺过程，加入锌粉的目的，是防止苯胺在反应过程中被氧化，生成有色的杂质。通常加入后反应液颜色会从黄色变无色。但不宜加得过多，因为被氧化的锌生成氢氧化锌为絮状物质会吸收产品。基于这个原理，调研发现各种单质金属有不同的还原性，如下：K>Ca>Na>Li>Mg>Be>Mg>Al>Mn>Zn>Fe>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au。设计还原性物质铝粉，锌粉，铁粉对此反应的影响，寻

2、找最佳还原剂。还原性金属粉用量是通过计算氧化还原反应得失电子数进行定量的。其中锌粉，铁粉，铝粉失电子数分别是2，2，3。即铁粉被氧化后价态为二价，铝粉为三价，锌粉为二价，并以实验书上锌粉的用量为标准进行转换。2.合成路线CH3COOH+C6H5NH2→CH3CONHC6H5+H2O3.实验所需仪器及药品药品：冰醋酸7.4mL（7.8g，0.13mol）苯胺5mL（5.1g,0.055mol）锌粉（0.1g）锰粉（0.0840g）铝粉（0.0275g）铁粉（0.0853g）活性炭0.5g仪器：圆底烧瓶（50mL）烧杯（150mL）分馏柱

3、蒸馏头蒸馏弯头（75°）量筒温度计（150℃）布氏漏斗吸滤瓶4.实验合成方案a)加料反应向反应器中加入5mL苯胺，冰醋酸7.4mL，锌粉0.1g。摇匀后加热升温。当反应混合物沸腾3～5min后，蒸汽可升至镏柱顶部。调节加热速度，使温度计的读数在98～103℃。注意分馏柱支管有镏液流出，记录镏出液的体积数。反应混合物沸腾45min后，停止加热，撤去热源，取下接受器。b)分离提纯将反应瓶内的反应混合物趁热边搅拌、边缓缓地倒入盛有80mL水的烧杯中，即可析出白色的粗品乙酰苯胺固体。将其冷却至室温后，在布氏漏斗上进行减压过滤。用20mL冷水分

4、2次洗涤滤饼。然后将其加入250mL烧杯中，加入120mL蒸馏水，加热至沸腾。若仍有未溶解的油珠，可再补加一些热水，直至油珠完全溶解。待溶液稍冷却后，加入0.5g活性炭，用玻璃棒搅匀，并煮沸1～2min后趁热在温热的布氏漏斗上减压过滤。滤液自然冷却至室温后析出无色片状结晶，减压过滤。乙酰苯胺经干后称重，记录数据。c)对比试验将0.1g锌粉换成0.0840g锰粉（铝粉备用）和0.0853g铁粉在相同条件下重复上述反应，记录每个反应的所得产物乙酰苯胺，分析还原剂还原性强弱与乙酰苯胺产量的关系，可得出还原剂对乙酰苯胺制取反应的影响。1.实验

5、主要装置图乙酰苯胺的制备专业：应用化学班级：1001学号：姓名：探究还原剂对乙酰苯胺制备反应的影响1、实验目的（1）、了解以冰醋酸为酰基化试剂制备乙酰苯胺的基本原理和方法。（2）、掌握分馏操作和巩固重结晶和熔点测定等操作。（3）、探究还原性金属粉对乙酰苯胺制备反应的影响。2、实验原理（包括实验装置简图）乙酸和苯胺反应制备乙酰苯胺过程，要加入还原性金属粉。还原性金属粉还原性比苯胺强。在乙酸，苯胺制乙酰苯胺过程中，空气中氧化性较强的物质如氧气，细小颗粒等会混入反应液中，致使苯胺被氧化，生成各种其他氧化性物质，乙酰化反应原料量降低，造成产量

6、偏低。但是通过加于比其还原性强的物质有助于防止苯胺过分氧化，反应速率加快，降低副反应，提高转化率，纯化产物。总之，通过在反应体系中加入还原性各异的金属粉，探究金属粉还原性对防止苯胺氧化，提高CH3COOH+C6H5NH2→CH3CONHC6H5+H2O反应中乙酰苯胺的转化率。仪器装置：3、主要仪器设备、药品冰醋酸7.4mL（7.8g，0.13mol）苯胺5mL（5.1g,0.055mol）锌粉（0.1g）锰粉（0.0840g）铝粉（0.0275g）铁粉（0.0853g）活性炭圆底烧瓶（50mL）烧杯（150mL）分馏柱蒸馏头蒸馏弯头（

7、75°）量筒温度计（150℃）布氏漏斗吸滤瓶4、主要试剂和产物的物理常数表一反应物及产物的物理性质性质熔点（℃）沸点（℃）相对密度（水=1）分子量溶解性苯胺-6.2184.41.0293.12微溶于水，溶于乙醇，乙醚，苯冰醋酸16.7118.31.05060.05溶于水、乙醇、乙醚等有机溶剂乙酰苯胺114.33041.219135.2微溶于冷水，溶于热水、乙醇等有机溶剂5、实验操作步骤及现象实验步骤：向反应器中加入5mL苯胺，冰醋酸7.4mL，锌粉0.1g。摇匀后加热升温。当反应混合物沸腾3～5min后，蒸汽可升至镏柱顶部。调节加热速

8、度，使温度计的读数在98～103℃。注意分馏柱支管有镏液流出，记录镏出液的体积数。反应混合物沸腾45min后，停止加热，撤去热源，取下接受器。将反应瓶内的反应混合物趁热边搅拌、边缓缓地倒入盛有80mL水的烧杯中，即可析出