以乙酰苯胺为原料
由乙酰苯胺与氯磺酸在40~50℃反应,然后冷却,慢慢加入水中进行酸分解,同时沉析,干燥过滤得对乙酰氨基苯磺酰氯,然后进行氨化,氨化温度控制在40~45℃,再水解、酸化而得。[3]
混合二苯脲法
由苯胺、尿素缩合得单苯脲和二苯脲(称混合脲),再经氯磺化、胺化、水解,酸析而得。反应过程如下: ①缩合
先将盐酸苯胺与尿素缩合,在温度101~110℃反应3~4h,得混合二苯脲。
②氯磺化
将氯磺酸压入磺化锅,冷却搅拌,当温度降至10℃以下,在搅拌情况下均匀加入混合苯脲,使反应温度逐渐上升,加料毕,在46~50℃保温搅拌2h,冷却至10℃以下,加水进行酸分解。控制分解温度不超过15℃,加完水后继续搅拌20min,再经沉析、水洗,得混合苯脲磺酰氯。
③氨化
2%氨水投入氨化锅,冷却至25℃,搅拌下投入混合苯脲磺酰氯,控制温度40℃,保温反应3h,得氨化液。
④水解、中和
将氨化液升温至90℃以上,加入3%碱液,继续升温108~112℃,进行水解5h,移入中和结晶锅,加盐酸中和结晶,结晶液冷却到20℃,结晶、过滤、水洗、干燥得成品。[3]
结晶磺胺实验制取方法:
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,如图4-37所示,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。然后放至通风厨中,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,投入沸石后装上回流冷凝管,然后在石棉网上用小火加热回流半小时。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,过滤。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,熔点165~166℃。
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. 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。