Aus Acetanilid, Schwefelsäure, Essigsäure und Salpetersäure wird durch eine Nitrierung 4-Nitroacetanilid hergestellt.
Verwendete Chemikalien
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Achtung |
25 g Acetanilid, C8H9NO, 135.16 g/mol, CAS-Nr.: 103-84-4, EG-Nr.: 203-150-7 N-Phenylacetamid (IUPAC) |
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Gefahr |
25 mL Essigsäure 100 %, C2H4O2, 60.05 g/mol, CAS-Nr.: 64-19-7, EG-Nr.: 200-580-7 Ethansäure (IUPAC), Eisessig, Methancarbonsäure, Methylameisensäure |
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Gefahr |
58 mL Schwefelsäure 95–97 %, H2SO4, 98.08 g/mol, CAS-Nr.: 7664-93-9, EG-Nr.: 231-639-5 Schwefel(VI)-säure, Dihydrogensulfat, Monothionsäure, E 513, Vitriolöl (veraltet) |
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Gefahr |
13 mL Salpetersäure 65 %, HNO3, 63.01 g/mol, CAS-Nr.: 7697-37-2, EG-Nr.: 231-714-2 Scheidewasser |
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Gefahr |
Ca. 330 mL Ethanol 96 % (vergällt), C2H6O, 46.07 g/mol, CAS-Nr.: 64-17-5, EG-Nr.: 200-578-6 Alkohol, Weingeist, Ethylalkohol, Sprit |
Produkt
| Chemikalie | |
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Achtung |
4-Nitroacetanilid, C8H8N2O3, 180.16 g/mol, CAS-Nr.: 104-04-1, EG-Nr.: 203-169-0 N-(4-Nitrophenyl)acetamid (IUPAC), N-Acetyl-4-nitroanilin, p-Nitroacetanilid, 4′-Nitroacetanilid |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
500-mL-Dreihalskolben, Kugelkühler, Rührmotor, KPG-Rührer, Rührerhülse, Heizpilz, Thermometer, Kältebad, Wasserstrahlpumpe, 250-mL-Becherglas, 500-mL-Becherglas, 250-mL-Tropftrichter, Nutsche, 500-mL-Saugflasche, pH-Papier, Porzellanschale
Versuchsdurchführung
In der aufgebauten Dreihalskolbenrührapparatur werden 25 mL Essigsäure 100 % vorgelegt, 25 g Acetanilid eingetragen und daraus eine Suspension hergestellt. Während kräftigen Rührens werden binnen 30 Minuten 50 mL Schwefelsäure 96 % zugetropft. Die Zutropfgeschwindigkeit sollte am Anfang höher sein, damit die Innentemperatur relativ schnell auf 40 °C ansteigt. Der Kolbeninhalt wird mit einer Eis-Kochsalzmischung auf 10 °C abgekühlt, anschließend eine kalte Mischung aus 13 mL Salpetersäure 65 % und 8 mL Schwefelsäure 96 % zugetropft. Die Temperatur beim Zutropfen muss stets etwas unter 10 °C gehalten werden. Nach beendeter Reaktion, d. h., beim Entfernen der Kältemischung steigt die Temperatur nicht mehr an, wird noch 1 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt. Der Kolbeninhalt wird jetzt auf 250 g zerstoßenes Eis gegeben und verrührt. Der Kristallbrei wird für 15 Minuten stehengelassen, öfters umgerührt und anschließend einer Saugfiltration unterzogen. Jetzt wird der Filterkuchen zweimal mit je 300 mL dest. Wasser aufgeschlämmt und abgesaugt. Das Rohprodukt wird nun säurefrei gewaschen (ca. 6 × 100 mL Wasser) und möglichst trockengesaugt. Das rohe 4-Nitroacetanilid wird wieder in die gereinigte Dreihalskolbenrührapparatur gegeben und aus 250–300 mL Ethanol umkristallisiert. Ein kurzes Aufkochen von 2–3 Minuten reicht völlig aus. Die heiße Lösung wird filtriert, auf 20 °C abgekühlt und abgesaugt. Auf der Nutsche wird der Filterkuchen zweimal mit je 15 mL Ethanol von 10 °C gewaschen und möglichst trockengesaugt. Das 4-Nitroacetanilid wird in eine Porzellanschale überführt und bei 100 °C bis zur Massenkonstanz getrocknet.
Reaktionsgleichung
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