Nutring toluen enačba. Pirotehnična kemija: kemija in tehnologija Brusan Eksplozivi - Orlova e.yu

Obstoj -complexes, kot stabilne intermediate, je dokazano neposredne izkušnje. To ne pomeni nujno, da je prehodno stanje elektrofilne priključne reakcije - izločanje podobno v strukturi z -complex. Pravzaprav je vprašanje vloge kompleksov v teh reakcijah še vedno predmet razprave. V tem poglavju bo poudarek na mehanizmu aromatskega odpovedi, ki je zelo zanimiv. Druga od zgoraj navedenih odzivnih reakcij zgoraj navedenih elektrofilnih dodatkov bo obravnavana - odpravo.

Rezultati vseh kinetičnih, spektroskopskih in krioskopskih dela, objavljenih pred letom 1960, so potrjeni z vidika, da je ion nitronijev učinkovit elektrofil v reakcijah nenadzov na areni. S pomočjo spektroskopskih in krioskopskih metod so v brezvodne dušikove kisline našli nizke koncentracije ionske nitronium. Prav tako je zanesljivo ugotovljeno, da je v prisotnosti velikega presežka žveplove kisline, dušikove kisline popolnoma pretvori v nitronium bisulfat. Vendar pa je navoj aromatičnih spojin, podobna v reaktivnosti z benzenom, poteka v prisotnosti takšnih količin vode, ki jih nitrona ni mogoče zaznati. Hkrati je udeležba nitrona ionov v nitriranju strogo prikazana tudi s primerjavo stopnje seva z menjalnim tečajem 180 med srednjo in dušikovo kislino. Reakcije z nitriranjem nekaterih reaktivnih substratov v prisotnosti vode imajo nič kinetičnega naročila. To kaže, da je zdravilo dušika tvorjeno iz dušikove kisline v počasni (omejevalni) fazi pred napadom elektrofila z aromatskim obročem. V odsotnosti aromatskega substrata, menjalni tečaj 180 med vodo in dušikovo kislino ima ničelno naročilo, kot pri nitraciji. Ti rezultati so najbolje razloženi z naslednjo shemo (enačba 28):

Izolacija nitronskih soli, ki vsebujejo perklorat, tetra-fluorobrasta in anionov heksafluorofosfata, in dejstvo, da so te soli učinkovite cenovne agente, prav tako pričajo v korist predhodno sprejetih sklepov.

Nutracija je bila uporabljena za vzpostavitev relativne reaktivnosti velikega števila aromatskih spojin. Relativne hitrosti substitucije in in-uvedbe s statističnimi spremembami, so bile tako imenovane delne faktorje hitrosti izračunane za veliko število monozoforescentnih benzolov. Izračuni so bili izvedeni na podlagi relativnih hitrosti s kinetičnimi podatki ali metoda konkurenčne reakcije z določitvijo izomerne sestave reakcijskega produkta v enakih eksperimentalnih pogojih. Zelo tesni rezultati so bili pridobljeni v navojah z mešanimi mešanicami benzena in toluena dušikove kisline v nitrometanu, acetonitrilu, aketskem anhidridu ali kislih topilih. Ti rezultati potrjujejo tudi univerzalno naravo mehanizma s sodelovanjem nitronskih katuacij. V zavihku. 2.5.2 so tipični primeri. Očitno, čeprav je distribucija izomerov v reakcijah z vnaprej kuhanimi nitronskimi soli blizu rezultatov, pridobljenih prej, so relativne hitrosti v soli bistveno bližje drug drugemu in zato delni faktor hitrosti, na primer za napad Meta, očitno manj kot za posamezne položaje benzena.

Tabela 2.5.2. Orientacija, relativna reaktivnost in delne faktorje hitrosti pri nitriranju nekaterih tipičnih molekul

Spodaj je metoda izračuna na primeru toluena nitch relativno z benzenom ocetna kislina na. Spomnimo se, da je v benzenu šest enakovrednih določb, in v toluenu, en par-položaju in dve Orto in Meta določbe:

Študij benzena mešanice s toluenom z uporabo predhodno kuhanih nitronskih soli (glej tabelo 2.5.2) in podobnih poskusov z M-ksilenom in mesitlee, ki se je relativna reaktivnost v primerjavi z benzenom izkazala za 1,7 in 2.7, povečala število nejasna vprašanja. Zgoraj omenjeni nerazumljivi rezultati, pridobljeni z izračunom delne faktorja hitrosti za meta-položaj. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da je v primeru, ko reakcijski čas preide v glavnem pred reagenti, ki tvorijo dokaj homogeno mešanico, lahko rezultati določanja reakcijske zmogljivosti iz poskusov na konkurenčni zamenjavi napačne.

Očitno je, da ta nepravilna reaktivnost ni potrjena z določitvijo konstant nitronskih soli z nitronskimi soli z uporabo kinetičnih metod. Kljub temu so bili sprejeti poskusi, da bi zagotovili zadostno mešanje reakcijskih reaktantov na različnih koncentracijah. Ti rezultati so pripeljali do predpostavke, da je hitrost številnih arena reakcij z elektrofilami, vključno s hitrostjo ne-nitronskih soli, bolj povezana z - verjetno, in ne - negotovost arene. Z drugimi besedami, tvorba kompleksa je omejevalna faza. Vendar pa je kraj vstopa elektrofile nadzorovan z - verjetno, saj prikazuje razpoložljive podatke o porazdelitvi izomerov. To stališče na aromatično nitriranje je podrobno preučilo. Opozoriti je bilo, da je korelacija med razmerjem nitronskih sol in relativno stabilnost protoniranih metilbenzenov, očitno, ni slabša od korelacije z odpornostjo kompleksa. Razmerje med proizvodi konkurenčnih lepih polimetilbenzolov z mešanico kislin v sulfolanu se slabo korelira s stabilnostjo -Complex.

Vprašanje, povezano z stopnjo prehoda reakcije med mešanjem reagentov, se preučuje z zgledom bibenzilnega izraza, v katerem je vsak obroč za reaktivnost podoben toluolu, in poleg tega je prenos substituentnega učinka med obroči je minimalno. Ko uporabljate koncentracijo dabenilne in nitronske soli in polno mešanje reagentov, je treba pred reakcijo oblikovati mononitobenzil (50%) in dinitobibezil. Po drugi strani pa se mora v primeru nepopolnega mešanje reagentov v reakcijo, količino nereagiranega substrata in dinitobibempizile povečati, znesek mononitobibenzila pa je treba zmanjšati. Vendar pa je taka zastopanost preveč poenostavljena, kar je jasno upoštevanih rezultatov nitriranja netrične dušikove kisline v anhidridu ocetnemu anhidridu. Popolnost mešanja ni pomembna za ta sistem, vendar je znesek dinitobibempila le 55% pričakovanega. Ko je Bibenzil navoj v sulfolanu nitronic z različnimi koncentracijami in mešanjem pogojev, je bila količina prepotečenega izdelka vedno bistveno višja od tega, da se doseže v skladu z izračunom. Tako enostavna metoda konkurenčnih reakcij ni primerna za določanje relativne reaktivnosti aromatičnih spojin med nitronskimi soli. Očitno ima osnovni vpliv mešalno hitrost.

Zanimivi rezultati so bili pridobljeni tudi pri preučevanju kinetike nitriranja arene, katerih reaktivnost je višja od benzena in toluena.

To bi bilo mogoče pričakovati, da je reaktivnost -xilol, -xilol in mestyylena bistveno večji od tistega benzena (dejavniki okoli in), vendar pa pri obravnavi rezultatov grmenje v vodni žvepluvni kislini (68,3%), se izkaže da je ta dejavnik omejen na vrednost 40. Predpostavlja se, da je omejevalna faza v teh reakcijah oblikovanje para v trčenju med nitronijem ionom in aromatskim substratom. Kakšna je razlika med to predpostavko in predpostavko omejevanja mere nastajanja kompleksa? Prej je bilo ugotovljeno, da razmerje med proizvodi ne povezuje s stabilnostjo -Complex. Ta dejstva je mogoče pojasniti, ne da bi se zatekali k privabljanju interakcij v "par trčenja". Energetska pregrada disociacijskega "parov trčenja" na komponentah lahko preseže kislo okoljeTa energija je dovolj za selektivno oblikovanje -Complex. Ker so kinetični podatki skladni s teorijo difuzij trkov, je treba prednostno izraz "nekaj trčenja". Razprava o vseh navedenih podatkih vodi do zaključka, da je treba shemo enačb (28) spremeniti, kot je prikazano v enačbi (29), kjer določi hitrost le v izjemnih okoliščinah. Različne konstante hitrosti napadov v Ortho-, Meta-ali Pa-položaju kažejo, da distribucija izomerov ni odvisna od omejevalne faze, saj celotna arazna molekula vključuje par trkov in ne ločenih atomov.

Razprava o nitu je lahko primerna, da povzamemo v obliki energetskih profilov, kot se izvaja na sl. 2.5.1. Eksperimentalni rezultati kažejo, da je v primeru benzena in toluena stopnja določanja faze nastanek kompleksa (sl. A in B, oziroma), in tvorba "par trčenja" določa psevdokumol (-thilbenzen) (Sl. B).

Porazdelitev izomerov, ki je bila odkrita med nitriranjem toluena (glej tabelo 2.5.2.), V bistvu ni odvisna od reakcijskih pogojev, razen običajnega učinka temperature. Vendar pa so nenavadni rezultati, pridobljeni v študiji nekaterih polietilbenzenih, zapleteni z razumevanjem reakcije donosa. Torej, nitriranje dušikove kisline v ocetni anhidridu vodi do acetoksilacijskih izdelkov. Meša vse kartice, ki jih prisili, da prevzame, da je električna acetoksilacija v postopku. Trenutno je znano, da nima.

Sl. 2.5.1. Energetski profili za reakcije benzena (A) in toluena (B) in nastajanja reakcij 5- in: A, faza omejevanja B je nastanek kompleksa; Omeščena faza je nastanek par trčenja.

Čeprav je dušikova kislina večinoma prisotna v obliki acetiltitrata, še vedno obstajajo dvomi o resnični naravi elektrofile. Tako se dušikova kislina v pospešenem anhidridu reagira z -xilol, da tvori mešanico diametrilnitrobenzena in -dimetilfenilacetata. Sprostitev aduktov, v katerih se acetiltitrat pridruži substituiran položaj (IPSO-napad), in dejstvo, da ti adukti razgradnjo so očitno na intramolekularnem mehanizmu za nastanek acetata (57), pričajo v korist mehanizma, prikazanega v Shema enačb (30):

Podobni adukti (58) - (64) so \u200b\u200boznačeni z reakcijami z drugimi arenami, nekateri adukti pa so bili odkrit kot intermediati. Z reakcijo dušikove kisline v ocetni anhidridu z N-terc-butiltolololom pri nizkih temperaturah, so bili pridobljeni trije adukti. Glavni proizvod je (64), ki je očitno nastal v več kot dveh drugih izomerih, zaradi prostorskih težav v položaju 4 (IPSO za terc-W). Drugi nukleofili, kot so nitrat-ion in voda, se lahko pridružijo tudi ipso-substituiran-substituiran -complex. IPSO-substituirane -Complexes se lahko regenerira z kislino.

O-ksilenska nitracija v žveplovi kislini daje -Domintrobenzen in -diotilnitrobenzen, od katerih je donos odvisen od kislosti sistema. Pri nizki kislosti se pridobijo tudi nitrodiodimetilfenoli. Z alisolizo estrov (58) in (59) je oblikovana -dimetilnitrobenzen, ki se donos, ki se poveča s povečanjem kislosti; To potrjuje predpostavko, da je ortotabilnost alkilne skupine verjetno pogosto vključuje začetni napad IPSO. Dejstvo, da med kislino (58) in (59) ni oblikovano - diamethelnitrobenzen, pomeni, da se začetni IPSO-substituiran O-kompleks ne preoblikuje v "nekaj trkov" in da se ne pojavi v njem, niti zapored Nitro skupine. Ti rezultati so povzeti v enačbah (31). Povečanje izstopa in s povečanjem kislosti medija med nitriranjem -trimeilbenzenom v žveplove kisline se pripišemo migraciji nitrorskih skupin iz K in iz K, oziroma.

Trenutno ni en sam zanesljiv primer zaporednih intramolekularnih slotov z nesubstituiranim položajem ni znan. Vendar pa so dosledni meči znani iz enega IPSO položaja prek drugega položaja IPSO. Na primer, z acidolizo (65), se oblikujejo strukturni izomeri (66) in (67), kot je prikazano v enačbi (32).

Prej je bilo omenjeno o razmnožku IPSO-substituenta, na primer, v primeru protodezije in protoderanfija (glej str. 330.331). S tega vidika bomo razpravljali o samo nadomestitvi substituenta IPSO-substituenta na nitro skupini. Številne reakcije tega tipa so že dolgo znane, vendar se njihov mehanizem običajno ne izvede. Takšne reakcije vključujejo deanainklang, deaktivacijo, odlaganje, razsuganje, dekarboksilacijo, ddiazotiranje in delegacijo. Reakcije, ki vključujejo substrate, ki so močno aktivirane glede na elektrofilni napad, lahko vključujejo začetno nitroshed s kasnejšo oksidacijo.

Z fizične lastnosti Metilbenzen (toluen) je podobna benzenu. V normalnih pogojih je brezbarvna tekočina, netopen v vodi, topno v organskih topilih. Kot benzen, to je dobro topilo organskih spojin. Trenutno je toluen širše uporabljen kot topilo kot benzen, zaradi veliko manj toksičnosti.

Kemijske lastnosti

Vse metode metilbenzena lahko razdelimo na dve vrsti: a) reakcije, ki vplivajo na benzenski obroč, in b) reakcije, ki vplivajo na metilno skupino.

Reakcije v aromatskem obroču. Methilbenzen vstopa v vse reakcije zamenjave elektrofil, ki so bili opisani zgoraj za benzen, in sicer: v reakciji nitriranja, halogeniranja, sulfonacije in reakcije Friedel-Kraftov. V vseh teh reakcijah metilbenzen zazna višje reakcijska zmogljivostIn njegove reakcije nadaljujejo z večjo hitrostjo.

Nutring metilbenzen se lahko izvede na enak način kot benzen. Metilbenzen nitring produkt je mešanica dveh metilnitrobenzensomerov:

Klorinje toluena (metilbenzena) v benzen obroč se lahko izvede tako, da skozi toluen klora klora v prisotnosti aluminijevega klorida (reakcija izvedemo v temi). Aluminij klorid igra vlogo katalizatorja. V tem primeru se oblikujejo 2- in 4-substituirani izomeri:

Sulfonacija metilbenzena s koncentrirano žveplosko kislino vodi tudi do tvorbe zmesi 2- in 4-substituiranih izomerov:

Mehanizem vseh teh elektrofilnih nadomestnih reakcij je podoben mehanizmu ustreznih reakcij benzena. V teh reakcijah se v takih manjših količinah oblikujejo 3-substituirani izomeri, ki jih je mogoče zanemariti. Spodaj se bo ta funkcija podrobno obravnavana pri obravnavi vodnika (orientativne) sposobnosti nadomestnih skupin.

Reakcije na stranski verigi. Metilna skupina v metilbenzonu lahko vstopi v nekatere reakcije, značilne za alkane, pa tudi na druge reakcije, ki niso značilne za Alkane. Razmislite za en primer vsake take reakcije.

Kot Alkanam se lahko metilna skupina halogenira z radikalnim mehanizmom. Za izvedbo te reakcije se klor očisti skozi vrelišče metil benzena v prisotnosti sončna svetloba ali ultravijolični vir sevanja. Upoštevajte, da halogeniranje benzenskega obroča v metilbenzonu zahteva popolnoma različne pogoje.

Ugotavljamo, da je ta reakcija substitucija. Nadaljnja halogenacija vodi do tvorbe naslednjih spojin:

Metilbenzen bromiranje se izvaja pod podobnimi pogoji in vodi do oblikovanja ustreznih spojin za zamenjavo bromo.

V prejšnjem razdelku je bilo navedeno, da Alkanci ne vstopajo v oksidacijsko reakcijo niti s tako močnimi oksidacijskimi sredstvi kot kalijev permanganat. Vendar pa se metilna stranska veriga v metilbenzonu oksidira tudi s tako relativno mehkimi oksidanti kot oksid

Močnejši oksidanti, kot je kalijev permanganat, povzročajo nadaljnje oksidacije:

Vodnik (usmerjevalno) delovanje substituentov na benzenskem obroču

Zgoraj smo že navedli, da zamenjava elektrofila metilbenzena vodi do tvorbe 2- in 4-substituiranih metilbenzenzomerov. Zato se kovinska skupina v metilbenzonu imenuje 2,4-vodnik (ali drugače, usmerjenost v položaj 2 in 4). Obstajajo tudi drugi substituenti na benzenskem obroču, ki imajo tudi 2,4-vodni učinek v reakcijah zamenjave elektrofil. Za take reakcije lahko posnamete naslednjo splošno enačbo:

V tej enačbi pomeni elektrofil in X-2,4-vodnik substituent. Takšni substituenti običajno predstavljajo nasičene skupine. Tej vključujejo. Pod določenimi pogoji se tudi 2,4-vodniki substituenti izkažejo za 6 vodnikov:

Reakcije električne substitucije v položaju 2 in 4 imajo običajno večjo stopnjo od ustreznih reakcij benzena.

Te skupine vključujejo. Reakcija zamenjave elektrofil v položaju 3 je počasnejša od ustreznih reakcij benzena.

Vodnik (orientativno) Sposobnost substituentov je odvisna od tega, ali so elektroni z donatorji za benzen obroč ali, nasprotno,

z zakasnitvijo elektronov. 2.4-substitucija je posledica pozitivnega induktivnega učinka ali pozitivnega mezomernega učinka. - Operativne skupine dajejo elektrone z benzenskim obročem, kar povzročajo določene učinke in tako aktivirajo obroč. Zato se imenujejo aktivirajoče skupine. 3-vodne skupine zamujajo elektrone iz benzenskega obroča, ki povzročajo - in učinke. Imenujejo deaktivirane skupine.

Torej ponovite znova!

1. Aromatične spojine imajo naslednje skupne lastnosti: a) opeklina z tvorbo plamena dima;

(glej skeniranje)

Sl. 18.7. Najpomembnejše reakcije benzena.

Sl. 18.8. Najpomembnejše reakcije metilbenzena (toluena).

b) reagirajo reakcije,

c) s težavami pridružitvi reakcije.

2. Molekula benzena se lahko šteje za resonančni hibrid, ki ga tvorita dve meji resonančne strukture.

3. Najpomembnejši kemijske reakcije Benzen je naveden na sl. 18.7.

4. Najpomembnejše kemične reakcije metilbenzena so označene na sl. 18.8.

5. V kondenzacijskih reakcijah obstajata dve reagiranju molekul v novo molekulo s hkratno cepitvijo majhne molekule vsake preproste spojine, kot je voda ali kloronadododordordododor.

6. Nasičeni substituenti na benzenskem obroču imajo 2,4-vodniki (orientni) učinek.

7. Nenasičeni substituenti na benzenskem obroču imajo Z-JaiRetal (Originable) dejanje.

a) Nutring benzen (vleko!). V majhni bučki se mešajo 4 ml koncentrirane žveplove kisline (\u003d 1,84) s 3 ml koncentrirane dušikove kisline (\u003d 1.4). Po kapljicah smo dodali 3 ml benzena na dobljeno zmes, ki je močno pretresel vsebino bučke (temperatura se ne sme dvigniti nad 40 s), hlajenje v primeru potrebe po vodi. Zapiranje bučke z vtičem z zračnim hladilnikom, se segreva 15 minut na vodni kopeli do 60 0 S, pogosto tresenje. Nato reakcijsko zmes ohladimo in vlijemo v steklo z 20 ml ledene vode, medtem ko sta dve plasti oblikovani. Vodno plast se izsuši, olje pade na dnu (nitrobenzen), dvakrat dvakrat izperemo z vodo. Po ločevanju iz vode se surovi nitrobenzen prenese na suho cev, 2-3 kosov kalcinine CAC1 2 se dodajo in segrejejo v vodni kopeli, dokler nitrobenzen postane pregleden. Nitrobenzen je destiliran iz majhne bučke Watz ali SUNCTION cev na 207-210 0 C. (Destiliran nitrobenzen za suhost! Eksplozija je možna!).

Napišite enačbo na nitki benzena. Kakšna je vloga žveplove kisline med nitriranjem aromatičnih spojin? Razložite mehanizem nitriranja aromatičnih spojin.

c) toluena nitch. V toluenu je možna nastajanja mešanice ortho- in parNitrotolois. Nadzor nad postopkom in identifikacijo reakcijskih produktov se lahko izvede s tankoplastno kromatografijo. Kromatografija se izvaja na sliki z ogljikom štiri-klorida kot eluent. Pripravite zmes nitrifying 3 ml koncentrirane dušikove kisline (\u003d 1,1) in 1 ml koncentrirane žveplove kisline. Zmes nit dodamo na cev z 2 ml toluena med hlajenjem in stresanjem reakcijske zmesi. Potem je cev zaprta z vtičem z navpično cevjo in segrevamo v vodni kopeli, ki se pogosto trese. Po 10 minutah, kapilar se vzame v vzorcu reakcijske mase in vzorec raztopine in "prič" se nanaša na začetno linijo silif orto - in parnitrotrolov (v Tolueli). Plošča se spusti v komoro z ogljikovim tetrakloridom in je seznanjen z videzom nitrotololulov.

Naslednja raztopina raztopine se vzame po 40 minutah, tretji pa po 1 uri. Opombe s spremembo sestave reakcijskega medija.

L.A. Falc.

Nitracija benzena se lahko izvede z majhnimi količinami izvornih snovi, ne da bi poudarila čist izdelek. Za pridobitev nitrobenzena z enačbo:

C 6 H 6 + HNO 3 à C 6 H 5 št. 2 + H 2 O

potrebna je koncentrirana dušikova kislina (UD. Teža. 1,4). Reakcijsko zmes ne smete segrevati nad 50-60 "s. Pri nanašanje razredčene kisline, lepa reakcija ne gre; ko se temperatura poveča, se pojavi opazna tvorba dinitrobenzena.

Iz enačbe izhaja, da so za reakcijo potrebne enakomerne količine izvornih snovi. Vendar pa v tem primeru reakcija ne bo dosegla konca, saj bo ugledna voda razredčila dušikovo kislino, in bo izgubila lastnost napenjanja. Zato je treba odziv na konec, da je treba vzeti več dušikove kisline, kot sledi teoriji. Toda tako, da reakcija ne postane preveč burna, je treba dušikovo kislino raztopiti v koncentrirani žveplove kisline, ki ne odvzema dušikove kisline učinka navojev in veže med obema reakcijo.

Da bi preprečili možnost povečanja temperature med reakcijo, se vse snovi ne mešajo takoj, benzen pa se postopoma doda na kislinsko zmes. V majhni posodi se vlije 8 ml koncentrirane žveplove kisline in 5 ml koncentrirane dušikove kisline. Zmes ohladite v vodnem curek. Nato ohlajena zmes dodaja v majhnih porcijah 4 ml benzena, nenehno stresamo skledo, da doseže večjo mešanje odvijanja vsakega drug drugemu (mešanica kislin je spodnji sloj, benzen je zgornja plast). Po odraslem Benzenu, da bi dosegli popolnost reakcije, je bučka zaprta z vtičem z navpično cevjo (hlapnih benzenskih parov) in segrevamo na predhodno segretem na 60 ° C vodne kopeli

Od časa do časa bučka se pretrese, da se tekočine bolje mešajo.

Trajanje ogrevanja se lahko določi ne toliko, da je treba doseči popolnost reakcije, koliko časa v lekciji. Pri delu v krogu je treba ogrevanje nadaljevati 10-40 minut. PA Lekcija uspe prikazati tvorbo nitrobenzena po ogrevanju 10 minut in celo brez dodatnega ogrevanja, če je bila reakcija dobro, ko se benzen dotakne na kislino mešanico.

Nitrobenzen se nahaja na plasti nad mešanico kislin. Vsebino bučke povlecite v kozarec z obilo vode. V tem primeru se kisline raztopijo v vodi, je nitrobenzen sestavljen na dnu stekla kot težko rumenkaste tekočine. Če čas dopušča čas, se del tekočine z nitrobenzenom izsuši in loči z razdelilnim lijakom.

Pri pridobivanju znatnih količin nitrobenzena in potrebe po čiščenju, se nitrobenzen spere z vodo, razredčeno (5 odstotkov) raztopino alkali, nato pa z vodo, ločeno vsakič tekočino z razdeljevnim lijakom. Potem je Nitrobenzen dehidriran, segrevanje z granuliranim kalcijevim kloridom, dokler tekočina ne postane pregledna. V tem primeru je potrebno ogrevanje za zmanjšanje viskoznosti nitrobenzena in tako doseči popolnejši stik s kalcijevim kloridom. Nazadnje, nitrobenzen se lahko prehitro od majhnega Kolkina z zračnim hladilnikom pri temperaturi 204-207 ° C. Da bi se izognili razgradnji ostankov dinitrobenzena, ni priporočljivo izvesti destilacije za suhost.

Govorimo o tem, kako se izvaja toluen. Ogromna količina polizdelkov, ki se uporabljajo pri izdelavi eksplozivov, farmacevtskih izdelkov dobimo s takšno interakcijo.

Pomen nitracije

Izvedeni finančni instrumenti benzena v obliki aromatičnih nitro spojin se proizvajajo v sodobni kemični industriji. Nitrobenzen je polprodukt v aniški barvi, parfumeriščini, farmacevtski produkciji. To je odlično topilo za številne organske spojine, vključno z nitritom celuloze, ki tvori želatino z njim. V naftni industriji se uporablja kot čistilec za mazalna olja. Pri nitriranju toluena, benzidina, anilina, fenilendiamina dobimo.

Značilen gost

Kupnacija je značilna uvedba skupine NO2 v molekuli organska spojina. Glede na izhodni material se ta proces nadaljuje z radikalnim, nukleofilnim, elektropiralnim mehanizmom. Nitroniumski kationi, ioni in radikali No2 delujejo kot aktivni delci. Reakcija toloque NIMTH se nanaša na zamenjavo. Za druge organske snovi Možno nadomestitev, kot tudi dvojno vez.

Zmanjšanje toluena v aromatski ogljikovodivni molekula se izvaja z uporabo zmesi nit (žveplove in dušikove kisline). Katalitski lastnosti manifestirajo v tem procesu kot ščit.

Enačba procesa

Navoja toluena vključuje zamenjavo enega vodikovega atoma skupine nitro. Kako izgleda shema tekočega procesa?

Da bi opisali nitriranje toluena, je lahko reakcijska enačba zastopana na naslednji način:

ARH + HONO2 + \u003d AR-NO2 + H2 O

Omogoča vam, da presodite samo celoten interakcijski tečaj, vendar ne razkrije vseh značilnosti tega procesa. Pravzaprav obstaja reakcija med aromatske ogljikovodike izdelki iz dušikove kisline.

Glede na to, da v izdelkih obstajajo vodne molekule, vodi do zmanjšanja koncentracije dušikove kisline, zato toluena NITCH upočasni. Da bi se izognili podobnemu problemu, se ta proces izvaja pri nizkih temperaturah z uporabo dušikove kisline v prekomernih količinah.

Poleg žveplove kisline se polifosforične kisline uporabljajo kot sredstvo na vodni osnovi, bor Threefluorid. Omogočajo zmanjšanje toka dušikove kisline, povečanje učinkovitosti interakcije.

Postopek nianse

Toloolova nitracija je bila opisana ob koncu devetnajstega stoletja V. Markovnikov. Uspelo je vzpostaviti odnos med prisotnostjo v reakcijski zmesi in hitrosti procesa. V sodobni produkciji nitrotolola se uporablja brezvodna dušikova kislina, ki jemljejo v nekaj presežku.

Poleg tega je sulfonacija in navoj toluena povezana z uporabo cenovno voda, ki piha komponenta borovega fluorida. Njegov uvod v reakcijski proces zmanjšuje stroške pridobljenega izdelka, zaradi česar je na voljo toluena navoja. Enačba tekočega procesa je na splošno predstavljena spodaj:

ARH + HNO3 + BF3 \u003d AR-NO2 + BF3 · H2 O

Po zaključku interakcije se uvede voda, tako da boron fluoridni monohidrat oblikuje dihidrat. To je destilirano v vakuumu, nato dodamo kalcijev fluorid, ki vrne povezavo s pogledom na vir.

Posebnost pobota

Obstajajo nekatere značilnosti tega procesa, povezane z izbiro reagentov, reakcijskega substrakta. Razmislite o nekaterih njihovih možnostih. Preberite več:

• 60-65 odstotkov dušikove kisline v mešanici z 96-odstotno žveplovo kislino;
• zmes 98% dušikove kisline in koncentriranih žveplove kisline je primerna za malo reakcijske organske snovi;
• kalijev ali amonijev nitrat s koncentrirano žveplovo kislino je odlična izbira za proizvodnjo polimernih nitro spojin.

Kinetics gost

Interakcijo z mešanico žveplove in dušikovih kislin, ki presega ionski mehanizem. V. Markovnikov je uspelo označiti posebnosti te interakcije. Postopek poteka v več faz. Prvič, nitročere kislina se oblikuje, ki je izpostavljena disociaciji v vodni raztopini. Nitronium ioni pridejo v interakcijo s toluenom, ki tvorijo nitrolyoluole kot izdelek. Ko se molekule v mešanici dodamo v mešanico.

V topilih z ekološko naravo - nitrometan, acetonitril, sulfolane - tvorba te kation vam omogoča, da povečate stopnjo nit.

Nastalo nitronium je pritrjena na jedro aromatskega toluena, medtem ko je oblikovana vmesna povezava. Poleg tega poteka Proton, ki vodi do tvorbe nitrolelola.

Za podroben opis dogodka procesa je mogoče upoštevati nastanek "Sigma" in "PI" kompleksov. Oblikovanje "Sigma" kompleksa je omejevalna faza interakcije. To bo neposredno povezano s hitrostjo pritrditve nitrona kation na atom ogljika v jedro aromatične spojine. Protonska cepila iz toluena se izvede skoraj takoj.

Samo v nekaterih primerih lahko pojavijo težave z zamenjavo, ki je povezana s pomembnim učinkom primarnega kinetičnega izotopa. To je posledica pospeševanja obratnega procesa v prisotnosti ovir različnih vrst.

Pri izbiri kot katalizatorju in zalivskemu sredstvo koncentrirane žveplove kisline je opazen premik ravnotežja procesa proti tvorbi reakcijskih produktov.

Zaključek

Ko je dušik toluena tvorjen nitrotololol, ki je dragocen produkt kemične industrije. To je ta snov, ki je eksplozivna spojina, tako v povpraševanju v eksplozivnem delu. Med okoljevarstveni problemiPovezano z njegovo industrijsko proizvodnjo, ugotavljamo uporabo velike količine koncentrirane žveplove kisline.

Da bi se spopadli s takšnim problemom, kemiki iščejo načine za zmanjšanje odpadkov žveplove kisline, prejetih po postopku donosa. Na primer, postopek se izvaja pod znižanimi temperaturami, ki se uporablja enostavno regenerirane medije. Žveplova kislina Ima močne oksidativne lastnosti, ki je negativno prizadeta zaradi korozije kovin, predstavlja večjo nevarnost za žive organizme. V skladu z vsemi varnostnimi standardi se lahko spopadete s temi težavami, da dobite visoko kakovostne nitro spojine.