以乙酰苯胺為原料
由乙酰苯胺與氯磺酸在40~50℃反應,然后冷卻,慢慢加入水中進行酸分解,同時沉析,干燥過濾得對乙酰氨基苯磺酰氯,然后進行氨化,氨化溫度控制在40~45℃,再水解、酸化而得。[3]
混合二苯脲法
由苯胺、尿素縮合得單苯脲和二苯脲(稱混合脲),再經氯磺化、胺化、水解,酸析而得。反應過程如下: ①縮合
先將鹽酸苯胺與尿素縮合,在溫度101~110℃反應3~4h,得混合二苯脲。
②氯磺化
將氯磺酸壓入磺化鍋,冷卻攪拌,當溫度降至10℃以下,在攪拌情況下均勻加入混合苯脲,使反應溫度逐漸上升,加料畢,在46~50℃保溫攪拌2h,冷卻至10℃以下,加水進行酸分解。控制分解溫度不超過15℃,加完水后繼續攪拌20min,再經沉析、水洗,得混合苯脲磺酰氯。
③氨化
2%氨水投入氨化鍋,冷卻至25℃,攪拌下投入混合苯脲磺酰氯,控制溫度40℃,保溫反應3h,得氨化液。
④水解、中和
將氨化液升溫至90℃以上,加入3%堿液,繼續升溫108~112℃,進行水解5h,移入中和結晶鍋,加鹽酸中和結晶,結晶液冷卻到20℃,結晶、過濾、水洗、干燥得成品。[3]
結晶磺胺實驗制取方法:
1. 乙酰氨基苯磺酰氯的制備 在干燥的100mL錐形瓶中,放入7.5g(0.055mol)干燥的乙酰苯胺,在石棉網上用小火加熱使之熔化。若瓶壁上有少量凝結的水珠出現,則用干凈的濾紙擦干。冷卻使熔化物凝結成塊,將錐形瓶置于冷水浴中充分冷卻后,一次迅速加入15mL(0.23mol)氯磺酸,并立即塞上預先配好的帶有氯化氫吸收裝置的塞子,如圖4-37所示,反應很快發生,若反應過于劇烈,可適時用冷水浴冷卻。當反應緩和后,輕輕搖動錐形瓶以使固體全部反應。待固體全部溶解后,再用溫水浴加熱約10min至不再有氯化氫氣體產生為止。
將反應瓶在冷水浴中充分冷卻。然后放至通風廚中,在強烈攪拌下,將反應液以細流慢慢倒入盛有120g碎冰的大燒杯中(這步是關鍵,一定要慢,攪拌充分)。用少量冷水洗滌反應瓶,洗滌液也倒入燒杯中,攪拌數分鐘后,出現白色固體并盡量將大塊壓碎使成細粒狀。抽濾,少量冷水洗滌,壓干,粗產品不必干燥或提純,但須很快進行下一步反應,因粗產品在酸性條件下不穩定,易分解。
產量約6g,純對乙酰氨基苯磺酰氯是無色針狀晶體,熔點149℃。
2. 乙酰氨基苯磺酰胺制備 將上述粗產物放入燒杯中,在不斷攪拌下慢慢加入26mL(0.66mol)濃氨水,此時產生白色糊狀物。加完后,繼續攪拌15min。然后加入20mL水,在石棉網上小火攪拌加熱10min以除去多余的氨。
產量約5g,純對乙酰氨基苯磺酰胺為無色針狀晶體,熔點219~220℃。
3. 對氨基苯磺酰胺的制備 將上述反應物放入100mL圓底燒瓶中,加入5mL(0.16mol)濃鹽酸,投入沸石后裝上回流冷凝管,然后在石棉網上用小火加熱回流半小時。冷卻后,應得一幾乎澄清的溶液。若有固體析出,則測一下溶液的酸堿性,不呈酸性時酌情外加鹽酸,并繼續加熱回流約15min,過濾。將溶液或濾液倒入燒杯中,在不斷攪拌下慢慢加入碳酸鈉固體至恰呈堿性(約6g)。此時有固體磺胺析出,冷卻后抽濾,用少量水洗滌、壓干。粗產品可用水重結晶。
產量約4g,純對氨基苯磺酰胺為白色葉片狀晶體,熔點165~166℃。
注意事項:
1. 氯磺化反應較激烈,將乙酰苯胺凝結成塊狀后再反應,可使反應較緩和。
2. 氯磺酸有強烈的腐蝕性,遇空氣會冒出大量氯化氫氣體!故取用時必須特別注意不能碰到皮膚和水。含氯磺酸的廢液也不能倒入水槽。
3. 裝置要密封,導氣管的末端接近水面而不能碰到,以免倒吸而發生嚴重事故。
4. 反應完畢,將反應液慢慢倒入碎冰中,防止局部過熱而使對乙酰氨基苯磺酰氯水解。
5. 用碳酸鈉中和鹽酸時有大量二氧化碳氣體產生,故需不斷攪拌,以免產品溢出;產品可溶于過量堿中,故中和時必須控制碳酸鈉的用量,以免降低產量。