2-硝基-1,3苯二酚的合成

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1、2-硝基-1,3-苯二酚的制備一、實驗?zāi)康?、復(fù)習(xí)、鞏固芳環(huán)定位規(guī)律和活性位置保護(hù)的應(yīng)用。2、掌握磺化、硝化的原理和實驗方法。2、在了解水蒸汽蒸餾原理的基礎(chǔ)上，掌握水蒸汽蒸餾裝置的安裝與操作。3、練習(xí)、掌握減壓過濾技術(shù)。二、實驗原理酚羥基是較強(qiáng)的鄰對位定位基，也是較強(qiáng)的致活基團(tuán)。如果讓間苯二酚直接硝化，由于反應(yīng)太劇烈，不易控制；另外，由于空間效應(yīng)，硝基會優(yōu)先進(jìn)入4、6位，很難進(jìn)入2位。本實驗利用磺酸基的強(qiáng)吸電子性和磺化反應(yīng)的可逆性，先磺化，在4、6位引入磺酸基，即降低了芳環(huán)的活性，又占據(jù)了活性位置。

2、再硝化時，受定位規(guī)律的支配，硝基只有進(jìn)行2位，最后進(jìn)行水蒸氣蒸餾，即把磺酸基水解掉，又同時把產(chǎn)物隨水一起蒸出來。本反應(yīng)是磺酸基起到了占位、定位和鈍化的作用。水蒸氣蒸餾是分離和純化有機(jī)物的常用方法之一，尤其使用于反應(yīng)產(chǎn)物是粘稠狀或樹脂狀體系，用一般的蒸餾、萃取、結(jié)晶等方法不易純化的情況。根據(jù)道爾頓分壓定律，當(dāng)一個混合物中各組合的蒸氣分壓之和等于外界大氣壓時，混合物就開始沸騰。如果只有水和產(chǎn)物兩個組分，則：P0＝Pa+Pb而混合物中兩個組分的蒸氣分壓之比又等于餾出液中兩種物質(zhì)的摩爾數(shù)之比。　　由此推導(dǎo)得

3、出：可見，兩種物質(zhì)在餾出液中的相對質(zhì)量與它們的蒸氣分壓和摩爾質(zhì)量成正比。即蒸氣分壓越高，被蒸出的量就越多。當(dāng)蒸氣分壓小到一定地步，被蒸出的量就很少了。因此，要進(jìn)行水蒸氣蒸餾的物質(zhì)，必須滿足三個條件：（1）被蒸餾的產(chǎn)物在100度時，必須有足夠的蒸氣壓，通常＞1.33kPa。（2）與水長時間共煮而不分解或發(fā)生反應(yīng)。（3）不溶或幾乎不溶于水，便于最后的分離。三、藥品及物理常數(shù)藥品名稱分子量(molwt)熔點(℃)沸點(℃)比重(d420)水溶解度(g/100ml)間苯二酚110.11109-1102811

4、.2851112-硝基-1,3-苯二酚15584-8578.40.7893易溶于水尿素60.061351.330微溶于水濃硫酸（98%）98.0710.493381.834易溶于水濃硝酸63.01－42861.5027易溶于水四、實驗裝置圖（P80圖3.6）水蒸氣蒸餾裝置圖五、實驗流程圖€六、注意事項及操作要點1、本實驗一定注意先磺化，后硝化。否則會劇烈反應(yīng)，甚至產(chǎn)生事故。2、間苯二酚很硬，要充分研碎，否則，磺化只能在顆粒表面進(jìn)行，磺化不完全。3、酚的磺化在室溫就可進(jìn)行，如果反應(yīng)太慢，10min不變

5、白，可用60℃的水溫?zé)?，加速反?yīng)。1、硝化反應(yīng)比較快，因此硝化前，磺化混合物要先在冰水浴中冷卻，混酸也要冷卻，最好在10℃以下；硝化時，也要在冷卻下，邊攪拌，邊慢慢滴加混酸，否則，反應(yīng)物易被氧化而變成灰色或黑色。2、水蒸汽蒸餾時，冷凝水要控制的很小，一滴一滴的滴，否則產(chǎn)物凝結(jié)于冷凝管壁的上端，會造成堵塞。5、反應(yīng)液轉(zhuǎn)入長頸燒瓶時，應(yīng)順著玻璃棒加入，加入10g碎冰稀釋，溫度不能超過50℃。再用5ml冰水洗滌燒杯，并入燒瓶。切記，加冰水不能太多，否則，水蒸氣蒸餾時，會蒸不出產(chǎn)品。6、晶體用10ml50%

6、的乙醇水溶液（5ml水+5ml乙醇）洗滌，不要太多，否則損失產(chǎn)品。七、組織討論以下問題1、產(chǎn)率低（10%左右），文獻(xiàn)為30—35%，為什么？①磺化時，濃H2SO4氧化反應(yīng)物；②硝化時，磺酸基被硝基置換；③間苯二酚本身的氧化（空氣中即成醌顯紅色）。2、為么不能直接硝化，而要先磺化？若直接硝化：壞處：（1）產(chǎn)率低（2）劇烈的氧化反應(yīng)，得不到硝化產(chǎn)物為什么先磺化？（1）—SO3H為致鈍基團(tuán)，可降低芳環(huán)活性，不易被氧化。（2）—SO3H可先占4、6位，迫使—NO2進(jìn)入2位。（3）—SO3H與—OH定位效應(yīng)一

7、致，均為2位，所以—NO2易進(jìn)入2位（4）磺化反應(yīng)可逆，可通常在稀酸中加熱的方法將—SO3H水解掉。3、水蒸汽蒸餾原理P78-82什么情況下用水蒸汽蒸餾提純或分離有化合物？①產(chǎn)物呈粘稠狀，不能用蒸餾法、重結(jié)晶法分離；②產(chǎn)物沸點高，常壓蒸餾會分解。水蒸汽蒸餾的條件：①被蒸的產(chǎn)物不溶于水或幾乎不溶于水，與水長期共沸不發(fā)生反應(yīng)。②產(chǎn)物在100℃有一定蒸汽壓（≥10mmHg），低于100℃可隨水蒸汽一起蒸出去。本實驗的特殊之處是，邊發(fā)生磺酸基水解反應(yīng)，邊蒸出生成的產(chǎn)物?！拔珠喿x”校園攻略大賽作品征集公告你是

8、否還在為了學(xué)費(fèi)而四處兼職打工？你是否還在為了獎學(xué)金而對考分牽腸掛肚？現(xiàn)在，賺學(xué)費(fèi)的機(jī)會來了！只要梳理一份非主流的獨(dú)門秘籍，你便有機(jī)會賺取一年學(xué)費(fèi)，也為大學(xué)生活留下一段別樣記憶。中國青年報社、中國聯(lián)通閱讀運(yùn)營中心、中國高校傳媒聯(lián)盟共同舉辦“‘沃閱讀’校園攻略大賽”，面向全國各高校大學(xué)生征集大學(xué)成長指南，旨在引導(dǎo)新生加快適應(yīng)大學(xué)生活，分享師哥師姐親身探尋洗瀝而出的草根經(jīng)驗，讓普通人的智慧熔鑄成后來者可以仰望的旗幟。一、組織機(jī)構(gòu)（一）主辦單位中國青年報社中國聯(lián)通閱讀運(yùn)營中心