《乙酰苯胺的制备》PPT课件.ppt

项目三乙酰苯胺的制备,第一组组长：耿芳组员：李鸿程、潘理想、张寓弛,乙酰苯胺的制备,一、实验目的1.掌握制备乙酰苯胺的道理和方法，在试验的历程中进一步学习重形成晶体和醇化固体的操作方法。2.学会固体有机有机物的过淋，溶解，重形成晶体和干燥等醇化技能，同时掌握分馏道理及分馏装配的安装。,二、乙酰苯胺的物化性质,CAS:103-84-4分子式：C8H9NO分子质量：135.16沸点：304熔点：111-115中文名称：N-乙酰苯胺；N-苯基乙酰胺；退热冰；乙酰苯胺；苯基乙酰胺；N-苯（基）乙酰胺英文名称：N-Phenylacetamide；Acetanil；Acetanilide；Antifebrin；Acetylaniline；N-phenyl-Acetamide；n-phenyl-acetamid；acetamidobenzene；acetanilid；aceticacidanilide性质描述：白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末。在水中再结晶析出呈正交晶片状。熔点114.3，沸点304，相对密度1.2190（15、4），闪点173.9，自燃点546。略有苯胺及乙酸气味。微溶于冷水，溶于热水；甲醇；乙醇；乙醚；氯仿；丙酮；甘油和苯等。碱性很弱。遇酸或碱性水溶液易分解成苯胺及乙酸。可燃，无臭。在空气中稳定，呈中性。,三、工业生产方法,1、苯胺经乙酸乙酰化由苯胺经乙酸乙酰化而得，生产中大多采用冰醋酸作为酰化剂，在较高温度下进行较长时间的回流。C6H5NH2+CH3COOHC6H5NHCOCH3+H2O步骤将苯胺和碳酸钠水溶液混合，在搅拌下滴加醋酐，加完后冷却，过滤，冷水洗涤，干燥的粗品，用水重结晶即得产品。苯胺和醋酸的配料比为1：1.33（摩尔比），碳酸钠的用量应恰好中和反应中生成的乙酸。本法收率为90%。生产厂家：吉林市制药厂，上海人民制药厂，四川长寿化工厂，东北制药总厂。,2、微型法,采用苯胺和乙酸酐、冰乙酸、活性炭在常温下制备和提纯乙酰苯胺最为简便有效.但需解决三个问题：(1)苯胺与乙酸酐制备乙酰苯胺时，可能发生进一步的取代反应，伴有副产物二乙酰胺衍生物ArN(COCH，)：生成；(2)常温过滤时，溶液遇滤纸上、漏斗中的水，易形成结晶而导致堵塞；(3)酰化反应产生的乙酸以及加入的冰乙酸，在过滤过程中对环境造成的污染。为解决以上问题可从试剂的用量、过滤的方法与时间等予以控制，具体如表所示。,设计实验中问题成因分析及解决方案,3、微波法,将25mmol(233g)新蒸馏的苯胺50mmol(510g)乙酸酐及少许锌粉(约0.03g)，依次加入50mL圆底烧瓶中，混匀后与微波反应回流装置对，设置微波辐射功率为750w，时间为35min，启动波炉辐射完毕，冷却，将反应液倒入盛有30mL水的烧杯中，即析出白色结晶，冷却后抽滤，在约80下干燥称重，产率9095必要时可用水重结晶微波加热不同于常规加热，它是微波能直接作用于介质分子，是直接加热，具有加热迅速、受热体系均匀、热效率高，便于控制，产品质量高等特点微波加热将是取代目前许多既耗能、又费时，造成环境污染等传统方法的一项新技术从绿色化学的原理出发，应尽可能少地使用能源，而微波加热技术从热效率和经济效益上考虑正符合这一要求,相应的化学反应方程式,1、苯胺与乙酸在硫酸催化下加热反应，一般用分馏柱去水使平衡移动提高产率：CH3COOH+C6H5NH2CH3CONHC6H5+H2O2、乙酰氯在苯胺中氨解(通常加入一种叔胺以中和产生的酸)：CH3COCl+C6H5NH2CH3CONHC6H5+HCl3、3、乙酸酐在苯胺中氨解(通常加入一种叔胺以中和产生的酸)：(CH3CO)O+C6H5NH2CH3CONHC6H5+CH3COOH此外还可用其它羧酸衍生物（如乙酸乙酯等）的氨解制备，但都不大常用。,成本比较,工业化生产的只有一种方法即苯胺乙酸乙酰化法，其它的几种现在是实验室制法。苯胺乙酸乙酰化每生产1t乙酰苯胺消耗：苯胺（99%）690Kg（工业级）冰醋酸500Kg（工业级）苯胺价格9610元/t冰醋酸价格285元/t生产成本：0.6909610+0.500285=6773.4元质量产率：1（0.690+0.500）100%=84.03%,四、列出各生产方法的原料的安全性、对人体可能造成的危害、毒性的相关数据、急救方式、需使用的防护措施以及三废处理方法,1、苯胺（1）健康危害：该品主要引起高铁血红蛋白血症、溶血性贫血和肝、肾损害。易经皮肤吸收。急性中毒：患者口唇、指端、耳廓紫绀，有头痛、头晕、恶心、呕吐、手指发麻、精神恍惚等；重度中毒时，皮肤、粘膜严重青紫，呼吸困难，抽搐，甚至昏迷，休克。出现溶血性黄疸、中毒性肝炎及肾损害。可有化学性膀胱炎。眼接触引起结膜角膜炎。慢性中毒：患者有神经衰弱综合征表现，伴有轻度紫绀、贫血和肝、脾肿大。皮肤接触可引起湿疹。环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险：该品可燃，有毒。,（2）急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。（3）消防措施有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。灭火方法：消防人员须戴好防毒面具，在安全距离以外，在上风向灭火。灭火剂：水、泡沫、二氧化碳、砂土。（4）泄漏应急处理应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水或泡沫冷却和稀释蒸汽、保护现场人员。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置,2、乙酰氯,（1）健康危害侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。本品对上呼吸道有刺激性，吸入后引起咳嗽、胸痛。口服引起口腔及消化道灼伤。毒理学资料急性毒性：LC50910mg/kg(大鼠经口)刺激性：20mg，重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验：500mg，轻度刺激。（2）危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。在空气中受热分解释出剧毒的光气和氯化氢气体。遇水、水蒸气或乙醇剧烈反应甚至爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。（3）燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、光气。实验室监测方法:在NN-二甲基甲酰胺中用EDTA电导滴定卤化物和酰基卤的测定刊,日/YoshimuraC.；HasegawaT./日本化学会志.-1986,(6).-775779分析化学文摘1988.1.,（4）应急处理处置方法,泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。防护措施呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或自给式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴氧气呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿胶布防毒衣。手防护：戴橡胶手套。其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。,急救措施,皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。灭火方法：二氧化碳、干粉、1211灭火剂、砂土。禁止用水或泡沫灭火。,3.乙酸,（1）、健康危害侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。吸入后对鼻、喉和呼吸道有刺激性。对眼有强烈刺激作用。皮肤接触，轻者出现红斑，重者引起化学灼伤。误服浓乙酸，口腔和消化道可产生糜烂，重者可因休克而致死。慢性影响：眼睑水肿、结膜充血、慢性咽炎和支气管炎。长期反复接触，可致皮肤干燥、脱脂和皮炎。（2）、毒理学资料及环境行为毒性：属低毒类。急性毒性：LD503530mg/kg(大鼠经口);1060mg/kg(兔经皮);LC505620ppm，1小时(小鼠吸入);人经口1.47mg/kg，最低中毒量，出现消化道症状；人经口2050g，致死剂量。亚急性和慢性毒性：人吸入200490mg/m3712年，有眼睑水肿，结膜充血，慢性咽炎，支气管炎。致突变性：微生物致突变：大肠杆菌300ppm(3小时)。姊妹染色单体交换：人淋巴细胞5mmlo/L。生殖毒性：大鼠经口最低中毒剂量(TDL0)：700mg/kg(18天，产后)，对新生鼠行为有影响。大鼠睾丸内最低中毒剂量(TDL0)：400mg/kg(1天，雄性)，对雄性生育指数有影响。危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂可发生反应。燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。,（3）危险性,闪点（）：39爆炸极限（%）：4.017静电作用：可能有聚合危害燃烧性：自燃温度危险特性：能与氧化剂发生强烈反应，与氢氧化钠与氢氧化钾等反应剧烈。稀释后对金属有腐蚀性。消防方法：用雾状水、干粉、抗醇泡沫、二氧化碳、灭火。用水保持火场中容器冷却。用雾状水驱散蒸气，赶走泄漏液体，使稀释成为不燃性混合物。并用水喷淋去堵漏的人员。,（4）应急处理处置方法,泄漏处理：切断火源，穿戴好防护眼镜、防毒面具和耐酸工作服，用大量水冲洗溢漏物，使之流入航道，被很快稀释，从而减少对人体的危害急救皮肤接触：皮肤接触先用水冲洗，再用肥皂彻底洗涤。眼睛接触：眼睛受刺激用水冲洗，再用干布拭擦，严重的须送医院诊治。吸入：若吸入蒸气得使患者脱离污染区，安置休息并保暖。食入：误服立即漱口，给予催吐剂催吐，急送医院诊治。防护措施呼吸系统防护：空气中深度浓度超标时，应佩戴防毒面具。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。手防护：戴橡皮手套。其它：工作后，淋浴更衣，不要将工作服带入生活区。,4、乙酸酐,（1）危险性概述健康危害：吸入后对呼吸道有刺激作用，引起咳嗽、胸痛、呼吸困难。蒸气对眼有刺激性。眼和皮肤直接接触液体可致灼伤。口服灼伤口腔和消化道，出现腹痛、恶心、呕吐和休克等。慢性影响：受该品蒸气慢性作用的工人，可有结膜炎、畏光、上呼吸道刺激等。环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险：该品易燃，具腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。（2）急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。,（3）消防措施有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：用水喷射逸出液体，使其稀释成不燃性混合物，并用雾状水保护消防人员。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。（4）泄漏应急处理应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。,五、决策,1、合成路线的选择：苯胺乙酸乙酰化法理由：微型法操作简单，实验条件要求不高常温常压，实验器材较常见常用，并且实验产品的分离提纯操作简便，产率高。,2、产品的用途、理化性能常数以及所选择的合成方法所用原料的物化性能常数,（1）乙酰苯胺的用途：乙酰苯胺是磺胺类药物的原料，主要用于合成磺胺类抗微生物感染药，也广泛用于合成染料，是极为重要的有机合成中间体。提供乙酰苯胺生产工艺改造，提高乙酰苯胺反应收率，降低乙酰苯胺生产污染。乙酰苯胺是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂和防腐剂。用来制造染料中间体对硝基乙酰苯胺、对硝基苯胺和对苯二胺。在第二次世界大战的时候大量用于制造对乙酰氨基苯磺酰氯。乙酰苯胺也用于制硫代乙酰胺。在工业上可作橡胶硫化促进剂、纤维脂涂料的稳定剂、过氧化氢的稳定剂，以及用于合成樟脑等。还用作制青霉素G的培养基。,（2）原料与产品的理化性能常数,.苯胺外观与性状：无色或微黄色油状液体，有强烈气味。熔点()：-6.2相对密度（水=1）：1.02沸点()：184.4相对蒸气密度（空气=1）：3.22分子式：C6H7N分子量：93.12饱和蒸气压(kPa)：2.00(77)燃烧热(kJ/mol)：3389.8临界温度()：425.6临界压力(MPa)：5.30辛醇/水分配系数的对数值：0.94闪点()：70爆炸上限%(V/V)：11.0爆炸下限%(V/V)：1.3溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。1化学性质有碱性，能与盐酸化合生成盐酸盐，与硫酸化合成硫酸盐。能起卤化、乙酰化、重氮化等作用。2遇明火、高热可燃。与酸类、卤素、醇类、胺类发生强烈反应，会引起燃烧。,、乙酰氯,国标编号：32119CAS号：75-36-5中文名称：乙酰氯英文名称：acetylchloride；ethanoylchloride别名：氯乙酰；氯(化)乙酰分子式：C2H3ClO；CH3CClO外观与性状：无色发烟液体，有强烈刺激性气味分子量：78.50蒸汽压：12.1kPa/0闪点：4熔点-112沸点：51溶解性：溶于丙酮、醚、乙酸密度：相对密度(水=1)1.11；相对密度：(空气=1)2.70稳定性：稳定危险标记：7(易燃液体),20(腐蚀品,、乙酰苯胺,性状：白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，在水中再结晶析出呈正交晶片状。无臭或略有苯胺及乙酸气味。熔点：114.3沸点：304闪点：173.9自燃点：546相对密度：1.2190(15/4)稳定性：在空气中稳定。溶解情况：溶解度：水0.56（25）、3.5（80）、18（100）；乙醇36.9（20），甲醇69.5（20），氯仿3.6（20），微溶于冷水，溶于热水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、甘油和苯等。不溶于石油醚。其它：可燃，呈中性或极弱碱性。遇酸或碱性水溶液易分解成苯胺及乙酸。,3、实验步骤及过程,1、投料：在25mL圆底烧瓶中，加入10mL苯胺、1.5mL冰醋酸及少许锌粉（约0.01g）然后装上一短的刺形分馏柱，其上端装一温度计，支管通过支管接引管与接收瓶相连，接受瓶外部用冷水浴冷却。2、反应：将圆底烧瓶在石棉网上用小火加热，使反应物保持微沸约15min。然后逐渐升高温度，当温度计读数达到100左右时，支管即有液体流出。维持温度在100110之间反应约1.5h，生成的水及大部分醋酸已被蒸出3、分离提纯：此时温度计读数下降，表示反应已经完成。在搅拌下趁热将反应物倒入10mL水中，冷却后抽滤析出的固体，用冷水洗涤。粗产物用水重结晶，产量0.60.9g，熔点113114(文献值114.3)。,