實(shí)驗(yàn)二十一-甲基橙的制備

1、實(shí)驗(yàn)二十一實(shí)驗(yàn)二十一甲基橙的制備甲基橙的制備Experiment21Preparationofmethylange[實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康腯1、熟悉重氮化反應(yīng)和偶合反應(yīng)的原理。2、掌握甲基橙的制備方法。[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容]一、實(shí)驗(yàn)原理1、重氮化反應(yīng)芳香族伯胺在低溫和強(qiáng)酸溶液中與亞硝酸鈉作用，生成重氮鹽的反應(yīng)稱為重氮化反應(yīng)（diazotization）。由于芳香族伯胺在結(jié)構(gòu)上的差異，重氮化方法也不盡相同。苯胺、聯(lián)苯胺及含有給電子基的芳胺，其無機(jī)

2、酸鹽穩(wěn)定又溶于水，一般采用順重氮法，即先把1mol胺溶于2.53mol的無機(jī)酸，于05℃加入亞硝酸鈉。含有吸電子基（SO3H、COOH）的芳胺，由于本身形成內(nèi)鹽而難溶于無機(jī)酸，較難重氮化，一般采用逆重氮化法，即先溶于碳酸鈉溶液，再加入亞硝酸鈉，最后加酸。本次實(shí)驗(yàn)，甲基橙的制備即采用該方法。含有一個NO2、Cl等吸電子的芳胺，由于堿性弱，難成無機(jī)鹽，且銨鹽難溶于水，易水解，生成的重氮鹽又容易與未反應(yīng)的胺生成重氮氨基化合物（ArN＝N－NH

3、Ar），因此多采用先將胺溶于熱的鹽酸，冷卻后再重氮化。2、偶合反應(yīng)在弱堿或弱酸性條件下，重氮鹽和酚、芳胺類化合物作用，生成偶氮基（－N=N）將兩分子中的芳環(huán)偶聯(lián)起來的反應(yīng)稱為偶聯(lián)反應(yīng)（couplingreaction偶合反應(yīng)）。偶聯(lián)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是芳香環(huán)上的親電取代反應(yīng)，偶氮基為弱的親電基，它只能與芳環(huán)上具有較大電子云密度的酚類、芳胺類化合物反應(yīng)。由于空間位阻的影響，反應(yīng)一般在對位發(fā)生。若對位已經(jīng)有取代基，則偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在鄰位。重氮鹽和酚的

4、反應(yīng)是在若堿性的介質(zhì)中進(jìn)行。而重氮鹽與芳胺的反應(yīng)是在弱酸環(huán)境下進(jìn)行的。對于本實(shí)驗(yàn)，甲基橙的制備，由于為重氮鹽與芳胺的反應(yīng)，故以冰醋酸為溶劑。該反應(yīng)的方程式為：4、將少許甲基橙溶于水中，加幾滴稀鹽酸，然后再用稀堿中和，觀察并記錄顏色變化。四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵及注意事項(xiàng)1、對氨基苯磺酸為兩性化合物，酸性強(qiáng)于堿性，它能與堿作用成鹽而不能與酸作用成鹽。2、重氮化過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，反應(yīng)溫度若高于5℃，生成的重氨鹽易水解為酚，降低產(chǎn)率。3、若試紙不顯

5、色，需補(bǔ)充亞硝酸鈉溶液。4、重結(jié)晶操作要迅速，否則由于產(chǎn)物呈堿性，在溫度高時易變質(zhì)，顏色變深。用乙醇和乙醚洗滌的目的是使其迅速干燥。五、思考題1、在重氮鹽制備前為什么還要加入氫氧化鈉？如果直接將對氨基苯磺酸與鹽酸混合后，再加入亞硝酸鈉溶液進(jìn)行重氮化操作行嗎？為什么2、制備重氮鹽為什么要維持05℃的低溫，溫度高有何不良影響？3、重氮化為什么要在強(qiáng)酸條件下進(jìn)行？偶合反應(yīng)為什么要在弱酸條件下進(jìn)行？4、試解釋甲基橙在酸堿介質(zhì)中的變色原因，并用反