任务实施——对乙酰氨基苯酚的合成

一、实验主要药品及仪器

实验主要药品及仪器见表3-1。

二、操作步骤

1.还原反应

在1000mL烧杯上装置温度计，机械搅拌，加入200mL水，于石棉网上加热至60℃以上，加入约1/2量的铁粉和11mL盐酸，继续加热搅拌，缓慢升温，制备氯化亚铁约5min，此时温度已在95℃以上，撤去热源，将烧杯从石棉网上取下，立即加入大约1/3量的对硝基苯酚，用玻璃棒充分搅拌，反应放出大量的热使反应液剧烈沸腾，此时温度已自行上升到102～103℃，将温度计取出①。如果反应激烈，可能发生冲料时，应立即加入少量预先准备好的冷水，以控制反应、避免冲料，但反应必须保持在沸腾状态②。继续搅拌，待反应缓和后用玻璃棒蘸取反应液滴点在滤纸上，观察黄圈颜色的深浅，确定反应程度，等黄色褪去后，再继续分次加料。

将剩余的对硝基苯酚分三次加入，根据反应程度，随时补加剩余的铁粉。如果黄圈没褪，不要再加对硝基苯酚；如果黄圈迟迟不褪，则应补加铁粉，并且铁粉最好留一部分在最后加入。

当对硝基苯酚全部加完，试验已无黄圈时③（从开始加对硝基苯酚到全部加完并使黄圈褪去的全部过程，以控制在15～20min内完成为好④），再煮沸搅拌5min。然后向反应液中慢慢加入粉末状的碳酸钠6g左右，调节pH为6～7⑤，此时不要加得太快，防止冲料。中和完毕，加入沸水，使反应液的总体积达到1000mL左右，并加热至沸，将5g亚硫酸氢钠⑥放入抽滤瓶中，趁热抽滤。冷后析出结晶，抽滤。将母液与铁泥都转移到烧杯中，加入2～3g亚硫酸氢钠，加热煮沸，再趁热抽滤（滤瓶中预先加入2～3g亚硫酸氢钠）。冷却后，待结晶全部析出，抽滤。合并两次所得的结晶，用1％亚硫酸氢钠液洗涤。置红外灯下干燥，得对氨基苯酚粗品。

每1g对氨基苯酚粗品加水15mL，加入适量亚硫酸氢钠（每100mL水加1g），加热溶解。稍冷后加入适量活性炭（约加对氨基苯酚粗品的5％～10％），加热脱色5min，趁热抽滤（滤瓶中加入与脱色时等量的亚硫酸氢钠）。冷后，待结晶全部析出后，抽滤。用1％亚硫酸氢钠液洗涤2次。干燥，得对氨基苯酚，熔点（m.p.）为182～184℃（分解）。

2.酰化反应

在100mL锥形瓶中加入10.6g对氨基苯酚⑦，加入30mL水⑧，再加入12mL醋酐，剧烈振摇，反应放热并呈均相⑨。在预热至80℃的水浴上加热30min，冷却。待结晶析出完全后抽滤，用水洗涤2～3次，使无酸味。干燥，得白色结晶性对乙酰氨基苯酚粗品10～12g。

每1g对乙酰氨基苯酚粗品加水15mL，加热溶解，稍冷后加入约为对乙酰氨基苯酚粗品的1％～2％的活性炭，煮沸5～10min，趁热抽滤时，应预先在接受瓶中加入少量的亚硫酸氢钠。冷却，待结晶全部析出后，抽滤。用少量0.5％的亚硫酸氢钠液洗涤2次。干燥，得对乙酰氨基苯酚精品约8g。熔点（m.p.）为168～170℃。

3.注释

①因需充分搅拌，易碰碎温度计，只需测得沸腾时的温度，接着保持反应继续沸腾即可，不必再用温度计。

②加水量要少，只要控制不冲料即可；如水量加多，反应液不能自行沸腾，需在石棉网上加热沸腾。

③黄色褪去，只能说明没有对硝基苯酚，并不说明还原已经完全，还应继续反应5min。

④反应速度快，时间短，产品质量好。

⑤反应液偏酸或偏碱均可使对氨基苯酚成盐，增加溶解度，影响质量。

⑥这样可以防止对氨基苯酚的氧化。

⑦对氨基苯酚的质量是影响对乙酰氨基苯酚质量和产量的关键。用于酰化的对氨基苯酚应是白色或淡黄色颗粒状结晶，m.p.183～184℃。

⑧有水存在，醋酐可以选择性地酰化氨基而不与酚羟基作用。酰化剂醋酐虽然较贵，但可以使得操作方便，产品质量好。若用醋酸反应时间长，操作麻烦，实验量较少时则很难控制氧化副反应，产品质量差。

⑨若振摇时间稍长，反应温度下降，可有少量对乙酰氨基苯酚结晶析出，但在80℃水浴加热振摇后又能溶解，并不影响反应。