陕西师范大学：光电功能材料《有机化学实验》课程教学课件（PPT讲稿）实验二十七 甲基橙的制备

基础有机化学实验（二十七）甲基橙的制备实验目的>学习重氮盐制备技术，了解重氮盐的控制条件。>掌握和了解重氮盐偶联反应的条件，掌握甲基橙制备的原理及实验方法。>进一步练习过滤，洗涤，重结晶等基本操作

1 基础有机化学实验（二十七） 甲基橙的制备 实验目的 ➢ 学习重氮盐制备技术，了解重氮盐的控制条件。 ➢ 掌握和了解重氮盐偶联反应的条件，掌握甲基橙制备的原 理及实验方法。 ➢ 进一步练习过滤，洗涤，重结晶等基本操作

甲基橙,CH3N=NNNaO3SCH3甲基橙是酸碱指示剂，它是由对氨基苯磺酸重氮盐与NN-二甲基苯胺的醋酸盐，在弱酸性介质中偶合得到的。偶合首先得到的是亮红色的酸式甲基橙，称为酸性黄，在碱中酸性黄转变为橙黄色的钠盐，即甲基橙

2 甲基橙 NaO3 S N N N CH3 CH3 甲基橙是酸碱指示剂，它是由对氨基苯磺酸重氮盐与N, N-二甲基苯胺的醋酸盐，在弱酸性介质中偶合得到的。偶合首 先得到的是亮红色的酸式甲基橙，称为酸性黄，在碱中酸性黄 转变为橙黄色的钠盐，即甲基橙

实验原理重氮盐的制备：O④ONaOHNaNO2.HCINH2HO3SO3SNH2N三NO3S0~5℃偶联反应：CH3N0?CH3CH3质子迁移ONNO3SO3SN=NNHOACCH3.HCH3CH3OONaOHN=NNaOSNO3SN=N-NCH31CH3H酸性黄（红色）

3 实验原理 重氮盐的制备： 偶联反应： HO3S NH2 O3S N N NaOH O3S NH2 NaNO2 , HCl 0~5°C O3S N N N CH3 CH3 N CH3 CH3 H O3S N N N N H N CH3 CH3 O3S NaOH NaO3S N N N CH3 CH3 HOAc 质子迁移 酸性黄（红色） Θ

实验用试剂分子量熔点用量沸点比重水溶解度药品名称(mol(℃)(℃)(d.20)(ml、g、mol)(g/100ml)wt)水合对氨基苯磺209.212881.485不溶于水1.05 g (5 mmol)酸2.45194.5不溶于水N,N-二甲基苯胺121.180.9563b.7 ml (5 mmol)甲基橙0.987微溶于水327.34692712.168易溶于水亚硝酸钠0.4 g (5.5 mmol)浓盐酸1.5 ml1.18736.46易溶于水冰醋酸16.711860.050.5 ml1.049易溶于水其它药品5%氢氧化钠溶液、乙醇、乙醚、KI一淀粉试纸

4 实验用试剂 药品名称 分子量 (mol wt) 用 量 (ml、g、mol) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 比重 (d4 20) 水溶解度 (g/100ml) 水合对氨基苯磺 酸 209.21 1.05 g（5 mmol） 288 1.485 不溶于水 N,N-二甲基苯胺 121.18 0.7 ml（5 mmol） 2.45 194.5 0.9563 不溶于水 甲基橙 327.34 0.987 微溶于水 亚硝酸钠 69 0.4 g（5.5 mmol） 271 2.168 易溶于水 浓盐酸 36.46 1.5 ml 1.187 易溶于水 冰醋酸 60.05 0.5 ml 16.7 118 1.049 易溶于水 其它药品 5%氢氧化钠溶液、乙醇、乙醚、KI－淀粉试纸

实验步骤1.在50ml烧杯中加入5ml5%氢氧化钠溶液和1.05g对氨基苯磺酸晶体，用热水浴温热使结晶溶解，然后将烧杯置入冰盐浴中冷却。2.另在一试管中配制0.4g亚硝酸钠和3ml水的溶液。将此配制液也加入烧杯中。3.维持温度0~5℃，在搅拌下，慢慢用滴管滴入1.5ml浓盐酸与5ml水配成的溶液，直至用KI一淀粉试纸检测呈现蓝色为止，继续在冰盐浴中放置15分钟，使反应完全，这时往往有白色细小晶体析出，4.在试管中加入0.7mlN,N-二甲基苯胺和0.5ml冰醋酸，并混匀。在搅拌下将此混合液缓慢加到上述冷却的重氮盐溶液中，加完后继续搅拌10min，得红色酸性黄沉淀，继续冷却15min保证偶联完全。5.然后缓缓加入约12.5ml5%氢氧化钠溶液，直至反应物变为橙色（此时反应液为碱性，用pH试纸检验）。甲基橙粗品呈细粒状沉淀析出。6.将反应物置于沸水浴中加热5min，冷至室温后，再放入冰浴中冷却，使甲基橙晶体析出完全。抽滤，依次用少量水、乙醇和乙醚洗涤，压紧抽干。7.粗产品用少量1%氢氧化钠沸水溶液进行重结晶（预先配置NaOH沸水溶液，缓慢加入粗产品中，刚好溶解完全过量少许）。待结晶析出完全，抽滤，依次用少量乙醇和乙醚洗涤，压紧抽干，得片状结晶。称重。5

5 实验步骤 1. 在50ml烧杯中加入5ml 5％氢氧化钠溶液和1.05g对氨基苯磺酸晶体，用热水浴温热使结晶溶解，然 后将烧杯置入冰盐浴中冷却。 2. 另在一试管中配制0.4g亚硝酸钠和3ml水的溶液。将此配制液也加入烧杯中。 3. 维持温度0~5℃，在搅拌下，慢慢用滴管滴入1.5ml浓盐酸与5ml水配成的溶液，直至用KI－淀粉试 纸检测呈现蓝色为止，继续在冰盐浴中放置15分钟，使反应完全，这时往往有白色细小晶体析出。 4. 在试管中加入0.7ml N,N-二甲基苯胺和0.5ml冰醋酸，并混匀。在搅拌下将此混合液缓慢加到上述冷 却的重氮盐溶液中，加完后继续搅拌10min，得红色酸性黄沉淀，继续冷却15min保证偶联完全。 5. 然后缓缓加入约12.5ml 5%氢氧化钠溶液，直至反应物变为橙色（此时反应液为碱性，用pH试纸检 验）。甲基橙粗品呈细粒状沉淀析出。 6. 将反应物置于沸水浴中加热5min，冷至室温后，再放入冰浴中冷却，使甲基橙晶体析出完全。抽滤， 依次用少量水、乙醇和乙醚洗涤，压紧抽干。 7. 粗产品用少量1%氢氧化钠沸水溶液进行重结晶（预先配置NaOH沸水溶液，缓慢加入粗产品中，刚 好溶解完全过量少许）。待结晶析出完全，抽滤，依次用少量乙醇和乙醚洗涤，压紧抽干，得片状 结晶。称重