1、有機化學試驗十五甲基橙的制備試驗十五甲基橙的制備Preparation of methyl orange一試驗目的：了解偶聯反響在有機合成中的應用。把握重氮鹽和甲基橙的制備原理及方法。學會用冰水浴控溫，穩固抽濾、重結晶、枯燥等操作。二試驗重點和難點：甲基橙制備反響原理。制備反響的操作方法。試驗類型：根底性 試驗學時：4 學時三試驗裝置和藥品：主要試驗儀器：燒杯酒精燈試管玻棒溫度計抽濾瓶布氏漏斗主要化學試劑：對氨基苯磺酸晶體 亞硝酸鈉 N,N-二甲苯胺 濃鹽酸氫氧化鈉 95%乙醇 乙醚 冰醋酸 冰塊淀粉-碘化鉀試紙四試驗裝置圖：五試驗原理：甲基橙是一種指示劑，它是由對氨基苯磺酸重氮鹽與N,N-二

2、甲基苯胺的醋酸鹽。在弱酸性介質中偶合得到的。偶合首先得到的是嫩紅色的酸式甲基橙，稱為酸性黃。在堿中酸性黃轉變為橙黃色的鈉鹽，即甲基橙。1有機化學試驗十五甲基橙的制備酸本身能生成內鹽，而不溶于無機酸，故承受倒重氮化法，即先將對氨基苯磺酸溶于氫氧化鈉溶液，再加需要量的亞硝酸鈉，然后參加稀鹽酸。六試驗內容及步驟：重氮鹽的制備：10mL 5% NaOH 2.1g 對氨基苯磺酸晶體，溫熱使之溶解，然后0.8g NaNO2 6mL 0-50C。3mL濃鹽酸與10mL水配成的溶液緩緩滴加到上述混合液中觀看現象，并把握溫度在50C碘化鉀試紙檢驗留意觀看現象15min ，以保證反響完全。偶合反響：1.3mL N

3、,N-1mL 上述冷卻的重氮鹽溶液中觀看現象，加完后，連續攪拌10min，此時為紅色液體，25mL 5%NaOH ,直至反響物變為橙色，這時反響液呈堿性。將反響物在沸水浴上加熱 5min，冷卻至室溫后，再在冰水浴中冷卻，使甲基橙晶體析出完全。抽濾收集晶體，依次用水，乙醇分別洗滌兩次，抽濾，烘干，稱量所得甲基橙產物質量。溶解少許甲基橙于水中，分兩支試管，分別滴加鹽酸、氫氧化鈉溶液，觀看顏色變化。2有機化學試驗十五甲基橙的制備七試驗留意事項：要留意試劑的參加次序。反響時把握好溫度于 0-5。反響時留意把握好試劑的滴加速度-緩慢滴加。對氨基苯磺酸是兩性化合物，酸性比堿性強，以酸性內鹽存在，所以它能與

4、堿作用成鹽而不能與酸作用成鹽。假設淀粉-碘化鉀試紙不顯藍色，尚需補充亞硝酸鈉溶液。重結晶操作應快速，否則由于產物呈堿性，在溫度高時易使產物變質，顏色變深。用乙醇、乙醚洗滌的目的是使其快速枯燥。濕的甲基橙在空氣中受光的照耀后，顏色很快變深，所以一般得紫紅色粗產物。假設反響物中含有未作用的 n,n-二甲基苯胺醋酸鹽，在參加氫氧化鈉后，就會有難溶于n,n-二甲基苯胺析出，影響產物的純度。1重氮時，又要在酸性溶液中進展，因此生氨時，首先將對氨基苯磺酸與堿作用變成水溶性較大的細鹽。2液中以細粒狀沉淀析出，并馬上與亞硝酸作用，發生重氮化反響，生成粉末狀的重氮鹽。為了使對氨基苯磺酸完全重氮化，反響過程必需不

5、斷攪拌。3、重氮化反響過程中把握溫度很重要，假設溫度高于5，則生成的重氮鹽易水解成酚類， 降低產率。4、滴加1完畢用淀粉碘化鉀試紙檢驗，假設不顯藍色，尚需酌情補加亞硝酸鈉溶液。假設亞硝酸已過量，可用尿素水溶液使其分解。2HNO2+2KI+2HClI2+2NO+2H2O+2KCl5性又易產生成樹脂狀聚合物而得不到所需產物。6、重結晶操作要快速，否則由于粗產物呈堿性，在溫度高時易變質，顏色變深。用乙醇和乙醚洗滌的目的是使其快速枯燥。7用水、乙醇、乙醚洗滌晶體，可使其快速枯燥。8何變化。3有機化學試驗十五甲基橙的制備操作要點與說明. 本反響溫度把握相當重要，制備重氮鹽時，溫度應保持在以下。假設重氮鹽

6、的水溶液溫度上升，重氮鹽會水解生成酚，降低產率。. 對氨基苯磺酸是兩性化合物，酸性比堿性強，以酸性內鹽存在，所以它能與堿作用成鹽而不與酸作用成鹽。. 假設含有未作用的，二甲基苯胺醋酸鹽，在參加氫氧化鈉后，就會有難溶于水的，二甲基苯胺析出，影響純度。4約5mi，溫度不能太高約6-8，否則顏色變深為什么。 5由于產物晶體較細，抽濾時，應防止將濾紙抽破布氏濾斗不必塞得太緊。用乙5578烘干。所得產品是一種鈉鹽，無固定熔點，不必測定。八試驗相關內容：物理常數九思考題：在本試驗中，制備重氮鹽時為什么要把對氨基苯磺酸變成鈉鹽?試解釋甲基橙在酸堿介質中的變色緣由，并用反響式表示。在重氮鹽制備前為什么還要參加

7、氫氧化鈉？假設直接將對氨基苯磺酸與鹽酸混合后，再參加亞硝酸鈉溶液進展重氮化操作行嗎？為什么?NaNO2HCl 形成重氮鹽，不行。因對氨基苯磺酸與鹽酸混合仍得到對氨基苯磺酸內鹽而不能產生芳香伯胺，不能制備重氮鹽。制備重氮鹽為什么要維持 0-5的低溫，溫度高有何不良影響？重氮化為什么要在強酸條件下進展？偶合反響為什么要在弱酸條件下進展？4有機化學試驗十五甲基橙的制備何謂重氮化反響？為什么此反響必需在低溫、強酸性條件下進展？本試驗中，制備重氮鹽時，為什么要把對氨基苯磺酸變成鈉鹽？本試驗假設改成以下操作步驟，先將對氨基苯磺酸與鹽酸混合，再加亞硝酸鈉溶液進展重氮化反響，可以嗎？為什么？什么叫做偶聯反響？

8、結合本試驗爭辯一下偶聯反響的條件。試解釋甲基橙在酸堿介質中變色的緣由，并用反響式表示。1 反響介質對反響是否有影響？重氮鹽與酚類和芳胺偶合時，應在什么介質中更有利？為什么？制備重氮鹽時(如制備氯化重氮苯)，為什么要在強酸介質中進展，且酸要適當過量？重氮化反響為什么是在低溫下進展？ 時要慢？制備甲基橙時，難溶于酸的對氨基苯磺酸大多承受倒轉法重氮化，在緩慢參加鹽酸溶液的同時，為什么要不斷地攪拌？在甲基橙制備試驗中，制備重氮鹽時，為什么要把對氨基苯磺酸變成鈉鹽后，再加亞硝酸鈉及濃鹽酸？如改成先將對氨基苯磺酸與濃鹽酸混合，再加亞硝酸鈉溶液進展重氮化反響，行不行？為什么？制備甲基橙時，在重氮化過程中，HNO 過量是否可以？如何檢驗其過量？又如何銷毀過