A 乙酰苯胺的制備
一．實驗目的
1． 以乙酸和苯胺為原料合成乙酰苯胺。
2． 乙酰苯胺粗品用水重結晶法得到純品。
3． 掌握分餾柱除水的原理及方法。
二．實驗原理
乙酰苯胺為無色晶體，具有退熱鎮痛作用，是較早使用的解熱鎮痛藥，有“退熱冰”之稱。
乙酰苯胺可由苯胺與乙酰化試劑如：乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用來制備。反應活性是乙酰氯＞乙酐＞乙酸。由于乙酰氯和乙酐的價格較貴，本實驗選用乙酸作為乙酰化試劑。反應如下：
乙酸與苯胺的反應速率較慢，且反應是可逆的，為了提高乙酰苯胺的產率，一般采用冰乙酸過量的方法，同時利用分餾柱將反應中生成的水從平衡中移去。
由于苯胺易氧化，加入少量鋅粉，防止苯胺在反應過程中氧化。
乙酰苯胺本身是重要的藥物，而且是磺胺類藥物合成中重要的中間體。本實驗除了在合成上的意義外，還有保護芳環上氨基的作用。由于芳環上的氨基易氧化，通常先將其乙酰化，然后再在芳環上接上所需基團，再利用酰胺能水解成胺的性質，恢復氨基。如：
三．實驗裝置
如圖3－7。
四．試劑與器材
試劑：苯胺5.1g(5ml、0.055mol)，冰醋酸8.9g(8.5ml、0.15mol)，鋅粉，活性炭。
器材：錐形瓶（50或100ml,19＊1），維氏分餾柱（200mm,19＊3）接受管（19＊1），錐形瓶（50ml），溫度計（360 C）。燒杯（250或400ml），布氏漏斗(60mm), 吸濾瓶（250ml），氣流烘干器。
五．實驗步驟
在50ml錐形瓶（磨口）中，加入5 ml苯胺和8.5ml冰乙酸，再用骨匙約0.2g鋅粉。如圖3－7安裝好實驗裝置。在石棉網上用小火加熱至反應物沸騰。調節火焰，使分餾柱溫度控制在105 C左右。反應進行約40min后，反應所生成的水基本蒸出。當溫度計的讀數不斷下降或上、下波動時（或反應器中出現白霧），則反應達到終點，即可停止加熱。
在燒杯中加入100ml冷水（也可用乙醇，見本實驗B），將反應液趁熱以細流倒入水中，邊倒邊不斷攪拌，此時有細粒狀固體析出。冷卻后抽濾，并用少量冷水洗滌固體，得到白色或帶黃色的乙酰苯胺粗品。
粗產品加入100ml水，加熱至沸騰。觀察是否有未溶解的油狀物，如有則補加水，直到油珠全溶。稍冷后，加入少量活性炭，并煮沸10min。期間將布氏漏斗和吸濾瓶在水浴中加熱。趁熱過濾除去活性炭。濾液倒入一熱的燒杯。自然冷卻至室溫，抽濾、洗滌、烘干，得白色片狀結晶，產量約4g，熔點114.3 C。
六．注意事項
1． 反應所用玻璃儀器必須干燥。
2． 久置的苯胺因為氧化而顏色較深，最好使用新蒸餾過的苯胺。
3． 冰乙酸在室溫較低時凝結成冰狀固體（凝固點16.6 C），可將試劑瓶置于熱水浴中加熱熔化后量取。
4． 鋅粉的作用是防止苯胺氧化，只要少量即可。加得過多，會出現不溶于水的氫氧化鋅。
5． 反應時間至少30min。否則反應可能不完全而影響產率。
6． 反應時分餾溫度不能太高，以免大量乙酸蒸出而降低產率。
7． 重結晶時，熱過濾是關鍵一步。布氏漏斗和吸濾瓶一定要預熱。濾紙大小要合適，抽濾過程要快，避免產品在布氏漏斗中結晶。
8． 重結晶過程中，晶體可能不析出，可用玻棒摩燒杯壁或加入晶種使晶體析出。
七．實驗結果和討論
本實驗理論產量為7.4g，而實際產量則較低。試討論分析可能的原因，在哪些方法能提高乙酰苯胺的產率？
八．思考題
1． 為什么可以使用分餾柱來除去反應所生成的水？
2． 反應溫度為什么控制在105 C？過高過低有何不妥？
3． 反應終點時，溫度計的溫度為何會出現波動？
4． 近終點時，反應瓶中可能出現的“白霧”是什么？
5． 除了用水作溶劑重結晶提純乙酸苯胺外，還可以選用其他什么溶劑？
B 乙酰苯胺的提純
一．實驗目的
以乙醇水溶液為溶劑，通過重結晶提純乙酰苯胺。
二．實驗原理
重結晶是提純固體有機化合物常用方法之一。通過有機合成或從天然有機化合物中得到純的固體有機物往往需要重結晶。有關重結晶的原理、溶劑選擇的原則和方法見第2．3．4節。
三．實驗裝置
如圖3－8所示。
四．試劑與器材
試劑：粗乙酰苯胺5g，15％乙醇－水50ml，活性炭。
器材：圓底燒瓶(100ml，19＊1)，球形冷凝管（200mm，19＊2），布氏漏斗（60mm），吸濾瓶（250ml ），循環水多用真空泵。
五．實驗步驟
稱取5g乙酰苯胺粗品，加入100ml圓底燒瓶中，加入15％的乙醇－水約30ml，投入1~2粒沸石，安裝上回流冷凝管，用水浴加熱至溶劑沸騰，并保持回流數分鐘，觀察固體是否完全溶解。若有不溶固體或油狀物，從冷凝管上口補加5ml溶劑，再加熱回流數分鐘，逐次補加溶劑，直至固體或油狀物恰好完全溶解，制得熱的飽和溶液。再過量5~10ml溶劑。移去水浴，溶液稍冷后，加入半匙活性炭，繼續水浴加熱，回流煮沸10~15min。期間將布氏漏斗和吸濾瓶，在熱水浴中煮沸預熱。安裝好預熱的抽濾裝置，將熱溶液趁熱過濾，并盡快將濾液倒入一只潔凈的熱燒杯中。讓濾液慢慢冷卻至室溫，晶析出，再進行抽濾，用少量水洗滌晶體，抽干得白色片狀結晶。產品晾干、稱重，計算重結晶收率。
三．注意事項
1． 以沸點較低的有機溶劑進行重結晶，選擇水浴加熱。
2． 制飽和溶液刊，溶劑不可一下子加得太多，以免過量。造成被提純物的損失。由于抽濾時有部分溶劑揮發，一般飽和溶液制成后，再過量15%~20%溶劑。補加溶劑時應移去熱源。
3． 加活性炭脫色時，要注意先讓溶液稍冷后才加活性炭，故不可趁熱加入以免暴沸沖料。加完活性炭，需煮沸一段時間才能達到脫色效果。活性炭用量為粗品的1%~5%。不宜加多，以免吸附部分產品。
4． 熱過濾是重結晶的關鍵步驟。布氏漏斗和吸濾瓶要先預熱好。濾紙大小要合適，并先用少量溶劑潤濕濾紙，使其緊貼后再抽濾，過濾要迅速，避免熱溶液冷卻而有結晶在漏斗內析出。
5． 濾液要慢慢冷卻，這樣得到的結晶，晶形好，純度高。如果沒有晶體析出，可用玻棒摩擦產生靜電，加強分子間引力，同時使分子相互碰撞吸力增大，使晶體加速析出，此外，蒸發溶劑、深度冷凍或加晶種都可使晶體加速析出。
6． 停止抽濾前，應先將吸濾瓶上的橡皮管撥去，以防水泵的水發生倒吸。
7． 洗滌時，應先撥開吸濾瓶上的橡皮管，加少量溶劑在濾餅上，溶劑用量以使晶體剛好濕潤為宜，再接上橡皮管將溶劑抽干。
四．實驗結果和討論
純乙酰苯胺為無色鱗片狀晶體，熔點114.3 C，可得到4g純品。通過測熔點定產品的純度。本實驗結果一般收率較低，產品熔點偏低，試分析原因。
五．思考題
1． 重結晶法提純固體有機化合物，有哪些主要步驟？簡單說明每步的目的。
2． 重結晶所用的溶劑為什么不能太多，也不能太少？如何正確控制溶劑量？
3． 活性炭為什么要在固體物質全溶后加入？又為什么不能在溶液沸騰時加入？
4． 在活性炭脫色熱抽濾時，若發現母液中有少量活性炭，試分析可能由哪些原因引起的？應如何處理？
5． 停止抽濾后，發現水倒流入吸濾瓶中去，這是什么原因引起的？