实验十九 甲基橙的制备
一．实验目的
掌握重氮化反应和偶合制备甲基橙的实验操作，进一步巩固重结晶的原理和操作。
二．实验原理及反应式
甲基橙是一种指示剂，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。偶合首先得到的是嫩红色的酸式甲基橙，称为酸性黄，在碱中酸性黄转变为橙色的钠盐，即甲基橙。 反应：
H2N+SO3H NaOHH2NSO3Na +H2OH2NSO3Na NaNO2HCI[HO3S C6H5N(CH3)2__N]Cl-N+_ HOAc[HO3SNNNaOHN(CH3)2]+OAc-HNaO3S
NNN(CH3)2+NaOAc+ H2O三、所用试剂
对氨基苯磺酸（含结晶水）2.1g 1N氢氧化钠 12 ml 10%亚硝酸钠溶液 8 ml 6N盐酸 5 ml N、N一二甲基苯胺 1.2g 1N盐酸溶液 10 ml 氯化钠
四、实验步骤
1.重氮盐的制备 在150ml的烧杯中，放入2.1g对氨基苯磺酸晶和12ml1N氢氧化钠溶液把烧杯置于热水浴中温热使晶体溶解，冷却至室温后，加8 ml10%亚硝酸钠溶液，在搅拌下将该混合液慢慢倒入另一个放有5ml 6N盐酸和10g冰屑的烧杯中，是温度保持在5℃以下，为了保证反应完全，继续在冰浴中放置15分钟，很快就有对氨基苯磺酸重氮盐的细粒状白色沉淀生成，用碘化钾淀粉试纸检验溶液中是否有过量的亚硝酸。
2.偶合
在一试管中加入1..3mlN，N—二甲基苯胺和10ml1N盐酸，振荡使之混合，在不断搅拌下慢慢将此溶液加到上述冷却的重氮盐溶液中。加完后，继续搅拌10min，再在搅拌下慢慢加入1N氢氧化钠溶液,直至产物变为橙色。粗制的甲基橙呈细粒状的沉淀析出。
将反应物加热至沸腾，是粗制的甲基橙溶解后，稍冷，置于冰浴中冷却，待甲基橙全部重新结晶析出后，抽滤并收集结晶体，依次用饱和氯化钠溶液和乙醇溶液洗涤产品，挤压水分，取出产品，在50℃下干燥。若要得到较纯的产品，可用沸水进行重结晶，则可得到橙色的小叶片状晶体。
产量：几乎达到理论产量
五、注意事项
1.对氨基苯磺酸为一种有机两性化合物，其酸性强于碱性，能形成酸性的内盐，他能与碱作用生成盐，不与酸作用成盐，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，进行重氮化反应时，首先将氨基苯磺酸与碱作用，变成水溶性较大的对氨基苯磺酸钠。
2. 重氮化过程中，控制温度很重要，反应温度若高于5℃，生成的重氮盐易与水解为苯酚，降低产率。
3. 若碘化钾试纸不显蓝色，需补加亚硝酸钠溶液，并充分搅拌，直到使碘化钾试纸呈蓝色，若硝酸钠溶液已过量，可用尿素水溶液分解。
六、思考题
1.重氮盐的制备为什么要控制在0～5℃中进行？ 2.偶合反应为什么在弱酸性介质中进行？