甲基橙的制备.doc

真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正4 甲基橙的制备一、实验目的1 、学习重氮盐制备技术，了解重氮盐的控制条件 2 、掌握和了解重氮盐偶联反应的条件，掌握甲基橙制备的原理及实验方法 3 、进一步练习过滤，洗涤，重结晶等基本操作二、仪器药品烧杯、试管、滴管、刻度吸管、布氏漏斗、滤纸、抽气瓶、恒温水浴锅、冰水浴、温度计、玻璃棒、洗耳球、水泵、台称、pH试纸、量筒对氨基苯磺酸、N,N—二甲基苯胺、NaNO2、3mol/L HCl、10%NaOH、5%NaOH、0.2%NaOH、95%乙醇、乙醚、冰乙酸、碘化钾—淀粉试纸、pH试纸三、实验原理甲基橙是一种酸碱指示剂，变色范围pH 3.2－4.4通常配置成0.01水溶液，在高浓度碱溶液中，甲基橙显橙色将对氨基苯磺酸与氢氧化钠作用生成易溶于水的盐，再与HNO2重氮化，然后再与N,N—二甲基苯胺偶联得到粗产品甲基橙粗产品在0.2%NaOH液中进行重结晶，得到甲基橙精产品对氨基苯磺酸5%NaOH重氮盐偶联产物甲基橙粗产物甲基橙片状结晶 ①温热，溶解 缓缓加入盐酸溶液 ②加入亚硝酸钠，并冷却 滴加N,N-二甲基苯胺 加15%NaOH和HOAc混合液搅拌 至橙色，冷却，抽滤 重结晶四、实验操作1、称取2.1g（0.01mol）对氨基苯磺晶体置于100ml烧杯中，加入约10ml5%NaOH，温水浴中温热，晶体完全溶解后冷却到室温。

2、称取0.8gNaNO2（0.011mol）置试管中，加6ml水，摇动溶解完后倒入装有对氨基苯磺酸的烧杯中搅拌均匀，将烧杯放置于冰水中，冷却到0~5℃（继续放在冰水浴中进行下一步实验）3、将12ml 3mol/L HCl慢慢滴入烧杯中，不断搅拌，烧杯中温度控制在0~5℃之间滴完后用玻璃棒取液滴置于淀粉—碘化钾试纸上，试纸应为蓝色[2]继续在冰水浴中搅拌15分钟，可见到有白色细粒状重氮盐析出4、用刻度吸管吸取1.3ml N,N—二甲基苯胺液体（约0.01mol）和1ml冰乙酸置于试管中混合均匀，慢慢滴加到上面制得的重氮盐中，同时剧烈搅拌可见到红色沉淀析出继续搅拌10分钟，使偶联完全5、从冰水浴中取出烧杯，加入约13~15ml 10%NaOH，至溶液呈碱性（用pH试纸试验）不断搅拌，可见红色甲基橙粗产品变为橙色6、将烧杯置60℃水浴中加热，直至甲基橙晶体完全溶解，冷却至室温，有甲基橙晶体析出，再将烧杯置冰水浴中冷却5分钟，使甲基橙结晶完全抽气过滤，收集晶体在一起，并依次用冰水、95%乙醇、乙醚各10ml洗涤晶体，抽干得到甲基橙粗产品7、将粗产品转入到烧杯中，加入70~80ml 0.2%NaOH液，进行重结晶。

过滤，收集晶体，凉干称重，计算产率注释：[1]、对氨基苯磺酸是两性化合物，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[2]、试纸显蓝色表明有过量的亚硝酸存在，析出的碘遇淀粉显蓝色[3]、亚硝酸的用量要准确若亚硝酸不足，则重氮化作用不完全，如亚硝酸过量，则会与后面加入的N，N-二甲苯胺发生亚硝化反应生成的醌肟或亚硝基物夹杂在产品中会使产品颜色暗褐故正确的做法是：若试纸不显示蓝色，则应滴加亚硝酸钠溶液至刚刚出现蓝色继续搅拌反应15分钟后再检验若试纸为蓝色，则应加入少许尿素分解过量的亚硝酸[4]、可能析出对氨基苯磺酸的重氮盐这是因为重氮盐在水中可以电离，形成中性内盐，在低温时难熔于水而形成细小晶体析出[5]、若反应物中含有未作用的N,N-二甲基苯胺醋酸盐，在加入氢氧化钠后，就会有难溶于水的N,N-二甲基苯胺析出，影响产物的纯度湿的甲基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[6]、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、乙醚洗涤的目的是使其迅速干燥[7]、用石蕊试纸检查以确保反应混合物为碱性，否则产品色泽不佳。

当反应混合物已达碱性时，若再滴加碱液，则碱液接触反应物表面时将不再产生黄色，此亦可作为判据之一操作要点[1]、本反应温度控制相当重要，制备重氮盐时，温度应保持在１０℃以下如果重氮盐的水溶液温度升高，重氮盐会水解生成酚，降低产率[2]、对氨基苯磺酸是两性化合物，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与酸作用成盐[3]、淀粉－KI试纸如果不变蓝，可补加亚硝酸钠溶液，若过量可加尿素以减少亚硝酸氧化以及亚硝化等副反应[4]、若含有未作用的Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺醋酸盐，在加入氢氧化钠后，就会有难溶于水的Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺析出，影响纯度湿的甲基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 [5]、由于产物呈碱性，温度高易变质，颜色变深重结晶操作应迅速，否则在温度高时易使产物变质，颜色变深用乙醇、乙醚洗涤的目的是使其迅速干燥湿的甲基橙受日光照射，亦会颜色变淡，通常在55－78℃烘干本实验的成败关键在于反应温度的控制表１　物理常数化合物分子量性 状比重(d )熔点(℃)沸点(℃)折光率(ｎ)溶解度水乙醇对氨基苯磺酸173.84白色或灰白色晶体1.485280℃时分解炭化－－微溶不溶亚硝酸钠69.05白色或微带浅黄色晶体2.168271320℃以上分解－易溶微溶N,N-二甲基苯胺121.18淡黄色油状液体0.95572.451941.5582微溶易溶甲基橙327.34橙黄色鳞片状结晶－－－－微溶，易溶于热水不溶3 / 3。