一、 实验目的
1. 通过甲基橙的制备学习重氮化反应和偶合反应的实验操作； 2. 巩固盐析、重结晶和抽滤等操作。
二、 实验原理
1. 反应式：
三、 主要试剂及物理性质
1.试剂：对氨基苯磺酸、N,N-二甲基苯胺、浓盐酸、5%NaOH、冰醋酸、10%NaOH、NaNO2、饱和NaCl溶液、乙醇 2.试纸：淀粉-碘化钾试纸 3.物理性质
表一 主要试剂的物性 名称 对氨基苯磺酸 N,-N-二甲基苯胺 甲基橙 性 橙红色鳞状晶体或粉末，显碱性 外形、性状 白色或灰白色晶体 黄色油状液体，不溶于水，有毒沸点/℃ 熔点/℃ 500 193.1 / 365 2.5 300 分子量 173.18 121 327.33
四、试剂用量规格
表二 试剂用量 试 对氨剂 基苯磺酸 用量 5% NaOH NaNO2 冰醋酸 浓盐酸 N,-N-二甲基苯胺 1.30ml 10% NaOH 饱和NaCl 2.00g 10.00ml 0.84g 1.00ml 2.50ml 15.00ml 20.00ml
五、仪器装置
仪器：100ml烧杯、500ml烧杯、滴管、电磁炉、玻璃棒、吸滤瓶、布氏
漏斗、表面皿、抽气泵、100ml量筒、10ml量筒
六、实验步骤及现象
表三 <1>对氨基苯磺酸重氮盐的制备 e f (14:13~14:30) 编号 a 步骤 将2.00g对氨基苯磺酸倒入100ml烧杯中，加入10.00ml5%NaOH，热水浴温热溶解 冷却至室温，加入0.81g NaNO2搅拌使其溶解， 另取一个250ml的烧杯，加入13.00ml的冰冷水和2.50ml浓盐酸 边搅拌边将b中配好的样品分批滴入c中的250ml烧杯中 KI淀粉试纸检验 保持温度5℃以下，反应结束冰浴放置15min 将1.30mlN,-N-二甲基苯胺和1.10ml冰醋酸的混合物慢慢加到上述烧杯中，搅拌10min 冷却搅拌，慢慢加入15.00ml10%NaOH至橙色 现象 固体溶解 b c 溶液颜色由无色→橙色→橙红色→橙黄色 变蓝 分层，上层为橙色液体，下层为浅黄色固体 溶液变血红色，搅拌后溶液颜色变浅，表面浮有一层橙色油状液体 溶液变为橙色糊状 表面不断有气泡冒d <2>偶合 g (14:34~14:44) h 加热至沸腾，溶解后，稍冷，冰浴冷却结出，烧杯底部橙色晶，使甲基橙全部重新结晶析出后，抽滤糊状物逐渐变为深i 收集结晶（抽滤时，用饱和NaCl溶液冲红色液体，冷却，洗烧杯两次，每次10ml，并用此冲洗液有晶体逐渐析出，洗涤产品） 抽滤后得到红棕色晶体和红棕色滤液 <3>精制 j 将滤渣连同滤纸移至250ml烧杯中，加入溶液深红色颜色变75ml热水，将滤纸上的滤渣溶于水后，淡些，冷却一段时取出滤纸，搅拌溶解，再冷却至室温，冰间后逐渐变为橙红浴冷却至甲基橙晶体全部析出，抽滤（抽色，表面有一层油滤时，用10ml乙醇洗涤烧杯两次，并用状液体，得到橙红此冲洗液洗涤产品），产品干燥，称量，色晶体的，表面有计算产率 银光色 <4>检验 k 检验：溶解少许产品，加稀盐酸，用稀氢氧化钠中和，观察颜色变化
七、实验结果
表四 实验数据记录 名称 用量 对氨基苯磺酸 2.00g N,-N-二甲基苯胺 1.30ml 结晶 3.40g M(对氨基苯磺酸) 173g/mol M(甲基橙) 327g/mol 理论结晶产量：2.00/173×327=3.78g
实际结晶产量：3.40g （橙红色晶体，表面有银光色） 产率：3.40/3.78×100%=.95%
八、问题讨论
1、在本实验中，重氮盐的制备为什么要控制在0-5℃中进行？偶合反应为什么在弱酸性介质中进行？
答：1>控制温度是因为重氮盐不稳定遇热易分解
2>控制为弱酸性是因为此时重氮正离子的浓度大，且芳胺呈游离态，有利于偶联。
2、在制备重氮盐中加入氯化亚铜将出现什么样的结果？
答：氨基磺酸是一个很稳定的溶剂，既能溶解又能防止试剂发生别的反应，氯化亚铜只是催化剂，使重氮盐分解成氯苯和氮气。
3、N，N-二甲基苯胺与重氮盐偶合为什么总是在俺记得对位上发生？
答：重氮盐与三级芳胺偶联生成对氨基偶氮化合物，如果氨基对位有取代基，则偶联在邻位发生，因为氨基是很好的邻对位定位基团。
九、实验讨论
结果分析：甲基橙产率较高，颜色相对较鲜红。 产率没有达到100%原因：
1.冷却结晶时间不够，晶体没有完全析出；
2.抽滤时玻璃棒、烧杯、滤纸上残留些许晶体； 3.溶液PH值有点低，使得制备出来的甲基橙颜色较红。
操作要点：
1.N,-N-二甲基苯胺有毒，致癌，实验时小心使用，接触后马上洗手； 2.制备重氮盐时，温度应保持在5℃以下。如果重氮盐的水溶液温度升高，重氮盐会水解生成酚，降低产率。
3..对氨基苯磺酸为两性化合物，酸性强于碱性，它能与碱作用成盐而不能与酸作用成盐。
4.若试纸不显色，需补充亚钠溶液。
5.若粗产品颜色偏黑，可加入0.5g氢氧化钠溶解，再次重结晶； 6.重结晶操作要迅速，否则由于产物成碱性，在温度高时易变质，颜色变深。用乙醇洗涤的目的是使其迅速干燥。