 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Физические свойства. о-Нитрофенол – желтое кристаллическое вещество с острым ароматическим запахом; мало растворим в холодной воде; хорошо растворим в горячей воде
о -Нитрофенол – желтое кристаллическое вещество с острым ароматическим запахом; мало растворим в холодной воде; хорошо растворим в горячей воде, спирте, эфире:
Молярная масса 139,11; Тпл = 45°С; Ткип = 217°С; 
= 1,2712. Соли о -нитрофенола имеют оранжево-красную окраску.
п -Нитрофенол – бесцветные кристаллы, без запаха; хорошо растворим в горячей воде, спирте и эфире:
Тпл = 114°С; Ткип = 279°С (с разложением); 
= 1,480. Соли
п -нитрофенола имеют желтую окраску.
Нитрофенолы применяются в производстве сернистых красителей, взрывчатых веществ, инсектицидов и гербицидов. п -Нитрофенол применяется также в качестве индикатора при колориметрическом определении рН.
Отличительная реакция
С хлорным железом п -нитрофенол дает красно-фиолетовое окрашивание, в отличие от о -нитрофенола.
Контрольные вопросы
1. Написать уравнения реакций: а) окисления фенола, нитрофенолов, б) нитрования фенола разбавленной азотной кислотой (механизм реакции) [1–11].
2. Объяснить природу активирующего и ориентирующего влияния ОН -группы бензольного кольца [1].
3. Объяснить, почему фенол не рекомендуется нитровать концентрированной азотной кислотой.
4. Почему повышение температуры отрицательно сказывается на выходе нитрофенолов? Написать уравнение реакции [1].
5. Почему при добавлении фенола необходимо реакционную смесь энергично перемешивать?
6. Каков состав реакционной смеси после нитрования (с учетом окисляющего действия азотной кислоты)?
7. Почему перед перегонкой с паром реакционную смесь необходимо промыть от кислоты?
8. Почему о - и п -нитрофенолы можно разделить перегонкой с паром?
9. Какими методами можно очистить сырой п -нитрофенол? Написать уравнения реакций: а) п -нитрофенола со щелочью, б) полученного продукта с соляной кислотой.
Нитрометан
Количества химических реактивов для синтеза нитрометана и вспомогательных материалов указаны в табл. 7.
Таблица 7. Вещества, принимающие участие в реакции синтеза нитрометана, и вспомогательные материалы
| Реактив | Плотность, г/см3 | Концентрация, % | Количество | |
| г | мл | |||
| Монохлоруксусная кислота | – | 97,0 | – | |
| Натрий углекислый (безводный) | – | 99,4 | – | |
| Натрия нитрит | – | 99,0 | – | |
| Вода дистиллированная | 1,0 | – | – | |
| Кальций хлористый (безводный) | – | 96,5 | – | – |
| Хлорид натрия | – | 99,8 | – | – |
| Универсальная индикаторная бумага | – | – | – | – |
Примечание. Перед началом синтеза уточнить концентрации имеющихся
в лаборатории реактивов.
Посуда и приборы
Для синтеза нитрометана, шт.:
| Колба двугорлая КГУ-2 500 мл..................... | |
| Термометр ТЛ (0±150)........................... | |
| Холодильник ХПТ (Либиха)....................... | |
| Аллонж АИ или АИО............................ | |
| Колба Кн 100 мл................................ | |
| Баня водяная со льдом............................ | |
| Штатив........................................ | |
| Горелка Бунзена или Теклю....................... | |
| Асбестовая сетка................................ | |
| Изгиб ИÐ75°2К................................. |
Прибор для синтеза нитрометана показан на рис. 16а. В боковую горловину реакционной (двугорлой) колбы помещают термометр, шарик которого должен находиться в жидкости. Центральную горловину реакционной колбы соединяют с насадкой Вюрца и с хорошо действующим нисходящим холодильником Либиха, снабженным аллонжем. Приемником служит коническая колба, охлаждаемая водой.
Возможен второй вариант соединения реакционной колбы (боковой горловины) с холодильником посредством применения изгиба. В этом случае термометр помещают в реакционную колбу через центральную горловину (см. рис. 16б).
а б
Рис. 16. Прибор для синтеза нитрометана:
а – общий вид прибора для синтеза нитрометана; б – элемент сборки прибора при помощи изгиба; 1 – колба перегонная; 2 – насадка Н1 (Вюрца); 3 – пробка резиновая; 4 – термометр; 5 – холодильник; 6 – аллонж; 7 – приемник; 8 – баня с холодной водой; 9 – горелка; 10 – сетка асбестовая; 11 – штативы; 12 – изгиб
Для выделения нитрометана, шт.:
| Воронка делительная ВД 100 мл................. | |
| Колба коническая Кн (Эрленмейера) 100 мл........ | |
| Штатив...................................... |
Прибор для выделения нитрометана с целью удаления азотной кислоты (рис. 17) состоит из делительной воронки, закрепленной на штативе, и расположенной под ней конической колбы.
Рис. 17. Прибор для промывки нитрометана:
1 – штатив; 2 – делительная воронка; 3 – коническая колба
Методика синтеза
В реакционную колбу (см. рис. 16) помещают: 50 г монохлоруксусной кислоты (осторожно! монохлоруксусная кислота вызывает ожоги кожи), 100 мл воды и постепенно прибавляют 30 г безводного углекислого натрия до слабощелочной реакции по универсальному индикатору.
Затем приливают раствор 36 г нитрита натрия в 100 мл воды и осторожно нагревают колбу на асбестовой сетке. При температуре около 80°С начинают выделяться первые пузырьки углекислого газа. Если реакция идет слишком медленно, смесь осторожно нагревают до 85°С. При этой температуре разложение натриевой соли нитроуксусной кислоты происходит так быстро, что дальнейшего нагревания не требуется. Образующийся нитрометан отгоняется с водой в виде тяжелых маслянистых капель.
По мере отгонки содержимое реакционной колбы приобретает бурую окраску, а температура самопроизвольно повышается до 100°С, после чего нагревание возобновляют, доводя температуру до 110°С в течение 10 мин. Отгонку заканчивают, когда прекращается выделение масляных капель.
Выделение нитрометана осуществляют, используя прибор, изображенный на рис. 17. Полученный дистиллят переносят в делительную воронку, отделяют нитрометан (нижний слой) в коническую колбу.
Водный слой (верхний) насыщают поваренной солью с целью выделения еще небольшого количества нитрометана (для уменьшения растворимости нитрометана в воде) и повторяют операцию разделения слоев в делительной воронке.
Соединяют нижние слои, полученные при отделении дистиллята и дополнительном извлечении, и сушат над прокаленным хлоридом кальция.
Высушенный над хлористым кальцием нитрометан перегоняют при атмосферном давлении на воздушной бане в приборе, изображенном на рис. 7, собирая фракцию, кипящую при температуре 98–102°С.
Выход нитрометана – 10–12 г.
Поиск по сайту: