实验四　对氨基苯磺酰胺（磺胺）的合成

【实验目的】

1.了解氯磺化反应的原理及操作方法。

2.了解氨基的保护与原理。

【实验原理】

【仪器与药品】

仪器：锥形瓶、烧杯、圆底烧瓶、抽滤装置、球形冷凝管。

药品：乙酰苯胺、氯磺酸、浓氨水、浓盐酸、碳酸钠、沸石。

【实验步骤】

1.乙酰氨基苯磺酰氯的制备

在干燥的100mL锥形瓶中，放入7.5g（0.055mol）干燥的乙酰苯胺，在石棉网上用小火加热使之熔化。若瓶壁上有少量凝结的水珠出现，则用干净的滤纸擦干。冷却使熔化物凝结成块，将锥形瓶置于冷水浴中充分冷却后，一次迅速加入15mL（0.23mol）氯磺酸，并立即塞上预先配好的带有氯化氢吸收装置的塞子。反应很快发生，若反应过于剧烈，可适时用冷水浴冷却。当反应缓和后，轻轻摇动锥形瓶以使固体全部反应。待固体全部溶解后，再用温水浴加热约10min至不再有氯化氢气体产生为止。

将反应瓶在冷水浴中充分冷却。然后放至通风橱中，在强烈搅拌下，将反应液以细流慢慢倒入盛有120g碎冰的大烧杯中（这步是关键，一定要慢，搅拌充分）。用少量冷水洗涤反应瓶，洗涤液也倒入烧杯中，搅拌数分钟后，出现白色固体并尽量将大块压碎使成细粒状。抽滤，少量冷水洗涤，压干，粗产品不必干燥或提纯，但须很快进行下一步反应，因粗产品在酸性条件下不稳定，易分解。

产量约6g，纯对乙酰氨基苯磺酰氯是无色针状晶体，熔点149℃。

2.乙酰氨基苯磺酰胺制备

将上述粗产物放入烧杯中，在不断搅拌下慢慢加入26mL（0.66mol）浓氨水，此时产生白色糊状物。加完后，继续搅拌15min。然后加入20mL水，在石棉网上小火搅拌加热10min以除去多余的氨。

产量约5g，纯对乙酰氨基苯磺酰胺为无色针状晶体，熔点219～220℃。

3.对氨基苯磺酰胺的制备

将上述反应物放入100mL圆底烧瓶中，加入5mL（0.16mol）浓盐酸，投入沸石后装上球形冷凝管，然后在石棉网上用小火加热回流0.5h。冷却后，应得一几乎澄清的溶液。若有固体析出，则测一下溶液的酸碱性，不呈酸性时酌情外加盐酸，并继续加热回流约15min，抽滤。将溶液或滤液倒入烧杯中，在不断搅拌下慢慢加入碳酸钠固体至恰呈碱性（约6g）。此时有固体磺胺析出，冷却后抽滤，用少量水洗涤、压干。粗产品可用水重结晶。

产量约4g，纯对氨基苯磺酰胺为白色叶片状晶体，mp165～166℃。

【注意事项】

1.氯磺化反应较激烈，将乙酰苯胺凝结成块状后再反应，可使反应较缓和。

2.氯磺酸有强烈的腐蚀性，遇空气会冒出大量氯化氢气体。故取用时必须特别注意不能碰到皮肤和水。含氯磺酸的废液也不能倒入水槽。

3.实验装置要密封，导气管的末端接近水面而不能碰到，以免倒吸而发生严重事故。

4.反应完毕，将反应液慢慢倒入碎冰中，防止局部过热而使对乙酰氨基苯磺酰氯水解。

5.用碳酸钠中和盐酸时有大量二氧化碳气体产生，故需不断搅拌，以免产品溢出；产品可溶于过量碱中，故中和时必须控制碳酸钠的用量，以免降低产量。

【思考题】

1.为什么苯胺要乙酰化后再氯磺化？直接氯磺化可否？

2.试比较苯磺酰氯与苯甲酰氯水解反应的难易。

3.为什么对氨基苯磺酰胺可溶于过量的碱液中？