Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Получение сульфаниловой кислоты



Реактивы: анилин, серная кислота конц., гидроксид натрия, соляная кислота конц., активированный уголь.

Оборудование: фарфоровая чашка, стакан на 50 мл, стакан на 100 мл, стеклянная воронка, воронка Бюхнера, колба Бунзена.

Ход работы:

В фарфоровой чашке небольшими порциями смешайте и тщательно разотрите 9,3 г анилина с 5,5 мл серной кислоты. Полученную соль нагревайте на плитке в течение 1-2 часов. Чашка должна быть расположена на высоте 2-3 см надо плиткой. Твердая масса становится серо-фиолетовой. Проба ее при растворении в щелочи не должна выделять анилин в виде капель.

Еще горячую сульфаниловую кислоту измельчите и поместите в раствор гидроксида натрия в 36 мл воды. Смесь прокипятите 5 мин с активированным углем, отфильтруйте и фильтрат подкислите соляной кислотой (до pH = 3). Выпавшие при охлаждении кристаллы отфильтруйте и перекристаллизуйте из воды. Продукт высушите между листами фильтровальной бумаги. Выход 10-12 г (60-70% от теоретического).

Контрольные вопросы:

1). В каком виде существует сульфаниловая кислота в водном растворе?

2). Приведите примеры сульфирующих агентов.

3). Является ли реакция сульфирования обратимой? Если да, то как можно сместить равновесие в сторону продуктов реакции?

4). Как выделяют сульфокислоту из реакционной массы?

5). Где применяют сульфаниловую кислоту и некоторые ее известные производные.

 

5.2. Синтез п- толуолсульфокислоты (натриевой соли)

Реактивы: толуол, серная кислота конц., хлорид натрия 30%-ный раствор.

Оборудование: колба круглодонная емкостью 100 мл, обратный холодильник, колба коническая или стакан емкостью 250 мл, воронка Шотта, колба Бунзена, плитка.

Ход работы:

В круглодонную колбу емкостью 100 мл, снабженную обратным холодильником, поместите 14,7 мл толуола и 8,7 мл конц. H2SO4. Смесь нагрейте до слабого и равномерного кипения. Слабое кипение толуола поддерживайте в течение часа, хорошо перемешивая смесь, для чего колбу осторожно встряхивайте каждые 1-2 минуты.

Приблизительно через час, когда слой толуола почти исчезнет, нагревание прекратите и вылейте теплую реакционную смесь в колбу, в которой содержится 40 мл воды. Раствор упарьте на плитке с закрытой спиралью при слабом нагреве до 20 мл. Кипячение проводите под тягой, так как при этом одновременно с паром отгоняются следы толуола.

Затем реакционную смесь охладите льдом до 5-7°С и прилейте к ней 20 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Через некоторое время (15-20 мин) выпавшую натриевую соль п- толуолсульфокислоты отфильтруйте на воронке Шотта, тщательно отожмите от маточного раствора и высушите.



При необходимости продукт перекристаллизовывают из 10%-ного раствора хлорида натрия.

Контрольные вопросы:

1). При сульфировании толуола серной кислотой при 0°С образуется 42% о-толуолсульфокислоты и 54% п-изомера. При 100°С образуется 13% о-изомера и 79% п-изомера. Объясните эти результаты.

2). Расположите приведенные ниже соединения в порядке уменьшения их активности по отношению к сульфирующему агенту (SO3H+): толуол, этилбензол, бромбензол, нитробензол, анизол, нафталин. Какие продукты реакции образуются в результате моносульфирования?

3). Какие моносульфокислоты могут быть получены при сульфировании анилина, N,N-диметиланилина, хлорбензола, бензальдегида.?

4). Напишите структурные формулы следующих соединений:

а). п-хлорбензолсульфокислота;

б). 3-этилсульфокислота;

в). м-толуолсульфокислота;

г) п-толуолсульфохлорид;

д) п-толуолсульфамид;

е) м-сульфобензойная кислота.

 

6. СИНТЕЗ ГАЛОГЕНАЛКИЛОВ НА ОСНОВЕ СПИРТОВ

Получение этилбромида

Реактивы: этиловый спирт, бромид калия, серная кислота конц., хлористый кальций (гранулиров., безв.).

Оборудование: колба круглодонная, коническая колба с притертой крышкой, холодильник, термометр, дефлегматор, делительная воронка, мерный цилиндр, стеклянные стаканы на 50 мл, плитка.

Ход работы:

В колбу (1) поместите 7 г спирта, добавьте 6 мл дистиллированной воды и при постоянном перемешивании и охлаждении прилейте 12,5 мл серной кислоты. Смесь охладите и при перемешивании прибавьте 10 г тонко растертого бромида калия. Колбу соедините с дефлегматором (2) и холодильником (3). К холодильнику присоедините аллонж (4). В дефлегматоре происходит частичная конденсация менее летучих компонентов и поэтому некоторое обогащение паров, превращающихся в дистиллят, более летучим компонентом. В колбу-приемник (5) налейте немного воды с несколькими кусочками льда и погрузите в ледяную воду аллонж (для уменьшения потерь продукта реакции, т.к. галогеналкан летуч).



Рис. 5. Прибор для получения бромэтана.

 

Реакционную смесь нагревайте на песчаной бане до тех пор, пока в приемнике не перестанут появляться маслянистые капли, опускающиеся на дно. Если реакционная смесь в колбе сильно пенится, на время прервите нагревание.

По окончании реакции отделите в делительной воронке бромэтан в колбу, добавьте несколько шариков хлорида кальция. Через 40-60 мин бромэтан становится прозрачным и его отделяют и измеряют объем. Определите показатель преломления полученного продукта, сравните с табличным значением.

Получение бутилбромида

Реактивы: н-бутиловый спирт, бромистый калий, серная кислота конц., бисульфит натрия, бикарбонат натрия, хлористый кальций (гранулиров., безв.).

Оборудование: колба круглодонная, коническая колба с притертой крышкой, холодильник, термометр, делительная воронка, мерный цилиндр, стеклянные стаканы на 50 мл, плитка.

Ход работы:

В круглодонную колбу прилейте 23 мл дистиллированной воды и прибавьте 25 г тонко растертого бромистого калия и 15 мл бутилового спирта. Присоедините обратный холодильник, вставьте в его внутреннюю трубку воронку и через нее небольшими порциями прилете 17 мл концентрированной серной кислоты, каждый раз хорошо перемешивая смесь покачиванием колбы (зажим, удерживающий холодильник, должен быть зажат неплотно).

В колбу бросьте несколько фарфоровых осколков и нагрейте до кипения на плитке, не допуская прикосновения колбы к ее нагревающей поверхности. После 2 часового кипения реакционной смеси замените обратный холодильник на нисходящий и, усилив нагревание, быстро отгоните бутилбромид. Сырой продукт содержит примеси воды, бутилового спирта, дибутилового эфира, немного бутилена и следы брома.

Продукт промойте в делительной воронке водой, содержащей немного бисульфита; отделив водный слой, перелейте бутилбромид в сухую делительную воронку и для удаления эфира промойте равным объемом холодной концентрированной серной кислоты. Кислоту отделите, промойте снова бутилбромид последовательно дистиллированной водой, разбавленным раствором бикарбоната натрия и снова водой и высушите хлористым кальцием. Полученный продукт перегоните, собирая фракцию, кипящую в пределах 98-103°С. Температура кипения чистого вещества 101,6°С.

Контрольные вопросы:

1). Приведите механизмы реакций SN1 и SN2. К какому из механизмов можно отнести ваш синтез?

2). Какие растворители благоприятствуют реакциям SN1, а какие SN2?

3). Какую именную качественную реакцию проводят для обнаружения в пробе галогеналкана? Приведите реакцию.

4). Почему продукт окрашен в желтоватый цвет?

5). Области применения галогеналканов.

 

7. РЕАКЦИИ ГИДРОЛИЗА И ЭФЕРИФИКАЦИИ


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!