Физические свойства. b-Нафтилацетат – бесцветное кристаллическое вещество:

b -Нафтилацетат – бесцветное кристаллическое вещество:

Хорошо растворяется в эфире, этаноле и хлороформе. Нерастворим в воде.

Молярная масса 186,21; Т_пл = 71–72°С.

Применяется в органическом синтезе.

Контрольные вопросы

1. Написать уравнения реакций: а) β -нафтола с гидроксидом натрия, б) полученного продукта с уксусным ангидридом, в) уксусного ангидрида с водой, г) гидролиза нафтолята натрия [1–11].

2. Почему для этерификации фенолов и нафтолов берется не кислота, а ангидриды кислот? [1–11].

3. Как еще можно получить сложные эфиры фенолов и нафтолов?

Ацилирование

Анилин

Сведения о веществах, принимающих участие в реакции синтеза анилина, и вспомогательных материалах, представлены в табл. 17.

Таблица 17. Вещества, принимающие участие в реакции синтеза анилина,
и вспомогательные материалы

Примечание. Перед началом синтеза уточнить концентрации имеющихся
в лаборатории реактивов.

Посуда и приборы

Для синтеза анилина, шт.:

Прибор для синтеза анилина показан на рис. 35. В нижней части штатива закрепляют кольцо, помещают на него электрическую плитку и водяную баню. Двугорлую (или трехгорлую) колбу соединяют с обратным холодильником с пропущенной внутри него стеклянной мешалкой (при перемешивании лопасти мешалки не должны касаться гранул олова). Осторожно, чтобы не пробить дно реакционной колбы стеклянной мешалкой!

Установку снабжают капельной воронкой. Стеклянную мешалку соединяют с приводом механической мешалки и центрируют ее положение относительно холодильника. Во избежание слома верхней части холодильника при работающей механической мешалке необходимо вставить кусочек резиновой трубки между стеклянной мешалкой и верхним конусом холодильника.

Рис. 35. Прибор для синтеза анилина:

1 – колба двугорлая; 2 – капельная воронка; 3 – механическая мешалка;
4 – холодильник обратный; 5 – баня водяная; 6 – плитка электрическая;
7 – штатив

Для перегонки с водяным паром, шт.:

Прибор для перегонки с перегретым водяным паром показан на рис. 36.

На штативе закрепляют кольцо на расстоянии 8–10 см от верхнего края газовой горелки. На кольцо помещают парообразователь и закрепляют у горлышка. Заполняют его водопроводной водой до половины (контролируют по уровнемеру) и снабжают предохранительной трубкой.

Реакционную колбу снабжают пароподводной трубкой и каплеуловителем, который соединяют с нисходящим эффективным холодильником. Для предотвращения увеличения объема в реакционной колбе во время синтеза (за счет конденсации поступающего перегретого пара) и уменьшения теплопотерь, ее дополнительно подогревают на колбонагревателе.

Рис. 36. Прибор для перегонки с водяным паром:

1 – парообразователь; 2 – трубка предохранительная; 3 – тройник; 4 – зажим винтовой; 5 – трубка пароподводная; 6 – колба перегонная (2- или 3-горлая);
7 – перегоняемое вещество и вода; 8 – колбонагреватель; 9 – каплеуловитель;
10 – холодильник; 11 – аллонж; 12 – приемник; 13 – штативы; 14 – горелка

Для экстракции, шт.:

Схема простой экстракции из водного раствора органическим растворителем при константе распределения К_Р > 1 показана на рис. 37. Экстрагирование веществ из водных растворов осуществляют с помощью делительных воронок разнообразной формы [38] или конических колб, разделение несмешивающихся жидкостей – с помощью делительных воронок. Перед началом работы верхнюю пришлифованную пробку и нижний кран делительной воронки смазывают вазелином, нанося его тонким слоем по кругу, ближе к внешней границе. Однако избытка смазки следует избегать, так как возможно ее растворение и переход в раствор. При экстрагировании с помощью делительных воронок следят, чтобы количество жидкости в воронке не превышало 2/3 ее объема. Делительную воронку закрывают пробкой и, одной рукой придерживая пробку, а другой – кран, осторожно встряхивают ее, плавно переворачивая вверх и вниз в течение 5–15 мин. При экстрагировании содержимое колбы осторожно перемешивают, вращая плавно колбу в горизонтальной плоскости в разных направлениях. Энергичное перемешивание недопустимо, так как при этом образуются стойкие эмульсии, которые трудно разрушаются.

Рис. 37. Схема простой экстракции:

а – отделение анилина от его раствора в воде и насыщение водного раствора хлоридом натрия; б – экстракция анилина бензолом; в – отделение водного и бензольного растворов анилина, сушка органического раствора анилина над едким натром; 1, 5 – колба коническая Кн 250 мл; 2 – штатив; 3 – воронка делительная; 4 – колба коническая Кн 100 мл; 6 – цилиндр; 7 – воронка В-36-50

При встряхивании обычно повышается давление внутри воронки (часть раствора превращается в пар). Для выравнивания его после кратковременного осторожного встряхивания открывают кран (или пробку), держа делительную воронку в вертикальном положении. При встряхивании в колбе периодически открывают пробку. Так повторяют несколько раз. По окончании встряхивания делительную воронку (если встряхивание проводили в колбе, содержимое переливают в делительную воронку) укрепляют на штативе и дают жидкости полностью расслоиться на два слоя, причем оба слоя (водный и органический) должны быть прозрачны. Затем открывают пробку и осторожно поворачивают кран, давая медленно стекать нижнему слою (водному) в колбу 5, следя, чтобы вместе с нижним слоем не слить часть верхнего. Верхний слой (органический) всегда выливают через верхнее отверстие делительной воронки в колбу 4.

Для более полного извлечения экстрагируемого вещества водный слой снова подвергают экстракции, учитывая, что целесообразнее извлекать вещество несколько раз небольшими порциями растворителя (бензола), чем сразу обрабатывать раствор большим его количеством.

По окончании экстракции отделенный анилин и бензольные вытяжки высушивают подходящим осушителем [36, табл. 1]. После сушки вытяжку фильтруют через складчатый фильтр и разделяют бензол и анилин перегонкой.

Методика синтеза

В двугорлую (или трехгорлую) колбу прибора (см. рис. 35) помещают 36 г гранулированного олова и 18,5 г нитробензола. Реакционную смесь немного нагревают на горячей водяной бане, затем убирают баню и медленно по каплям из капельной воронки при энергичном перемешивании (лопасти мешалки не должны касаться гранул олова) начинают приливать 80 мл концентрированной соляной кислоты до начала энергичной реакции, сопровождающейся сильным разогревом смеси. Если реакция пойдет слишком бурно, смесь охлаждают на водяной бане (при этом не следует охлаждать колбу до прекращения реакции). После окончания прибавления всей кислоты реакционную смесь нагревают в течение часа на кипящей водяной бане. Об окончании реакции судят по полному превращению металлического олова в хлорид олова, выпадающий в виде желтоватого осадка.

Кипящую воду в бане заменяют на холодную, в реакционную смесь приливают 30 мл воды, затем небольшими порциями вносят раствор 45 г едкого натра в 60 мл воды. Раствор щелочи приливают до сильнощелочной реакции по универсальному индикатору (рН = 2–3). Из полученной смеси анилин отгоняют с водяным паром (см. рис. 36). В приемнике собирается водная эмульсия анилина, на дне которого – светло-желтые маслянистые капли анилина. После того, как из холодильника начинает стекать прозрачный дистиллят, отгоняют еще около 100 мл жидкости. После расслоения эмульсии отделяют анилин (см. рис. 37). Водный раствор насыщают хлористым натрием, добавляя его при перемешивании на каждые 100 мл погона 20 г хорошо измельченного хлористого натрия, уменьшая тем самым растворимость анилина в воде (растворимость анилина в воде при температуре 20°С 3,4г в 100 мл
[13, т. 2]). Анилин извлекают методом экстракции порциями бензола по 15, 10 и еще раз 10 мл (растворимость анилина в бензоле не ограничена
[13, т. 2]). Отделенный анилин и бензольные вытяжки объединяют и сушат над твердым едким натром [36, табл. 1]. Затем отгоняют бензол на воздушной бане с водяным холодильником (см. рис. 7). После отгонки бензола заменяют водяной холодильник на воздушный (или прекращают подачу воды в рубашку холодильника) и отгоняют анилин при температуре 184°С.

Получают 12 г анилина.

Поиск по сайту: