对氨基苯磺酸钠(甲基橙的制备)

对氨基苯磺酸钠
甲基橙的制备
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        来吧,这次实验我们合成酸碱指示剂——甲基橙,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。 

实验目的

通过甲基橙的制备掌握重氮化反应和偶合反应的原理及其操作。 

巩固重结晶的原理和操作。

实验原理

重氮盐的制备
偶联反应

实验试剂

试剂 用量 物质的量
(mol)
熔点
(℃)

沸点
(℃)
溶解度
(g/100ml)
对氨基苯磺酸 2.1g 0.01

288分解 162 微溶
亚硝酸钠 0.7g 0.01 280分解

82(20℃)
N, N-二甲基苯胺 1.3mL 0.01

2.5 193.1 不溶于水

实验流程

操作的注意事项:
大多数重氮盐很不稳定,室温分解放出氮气。当氨基邻对位有强吸电基时(如磺酸基),重氮盐比较稳定,反应温度可稍高。

对氨基苯磺酸是一种有机两性化合物,其酸性比碱性强,能形成酸性的内盐,它能与碱作用生成盐,难与酸作用成盐,所以不溶于酸。但是重氮化反应又要在酸性溶液中完成,因此,本实验中进行重氮化反应时,首先将对氨基苯磺酸与碱作用,变成水溶性较大的对氨基苯磺酸钠。 

在重氮化反应中,溶液酸化时生成亚硝酸,同时,对氨基苯磺酸钠亦变为氨基苯磺酸从溶液中以细粒状沉淀析出,并立即与亚硝酸作用,发生重氮化反应,生成粉末状的重氮盐,为了使对氨基苯磺酸完全重氮化,反应过程中必须不断搅拌。

 若淀粉-碘化钾试纸不显蓝色,尚需补充亚硝酸钠溶液。

制成的重氮盐不宜久放,应尽快进行下一步反应。反应过程中的低温一定要严格控制。

 若反应物中含有未作用的 N, N-二甲基苯胺醋酸盐,在加入氢氧化钠后,就会有难溶于水的N, N-二甲基苯胺析出,影响产物的纯度。

湿的甲基橙在空气中受光的照射后,颜色很快变深,所以一般得紫红色粗产物。粗产品只能65~75℃烘干。

思考题

若制备重氮盐时温度超过5℃,会有什么影响?
 
盐酸在反应中起什么作用?

碘化钾-淀粉试纸的检测原理是什么?写出反应方程式。

文字:石若懿  陈亮  陈潇羽   李颖
责编:李颖   
审核:杨成 袁茂林 吴凯群  
四川大学化学实验中心制作

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