нитробензол- токсично органично вещество с мирис на бадем. Формула C 6 H 5 NO 2.
Физични и химични свойства
Появата на нитробензол е ярко жълти кристали или маслена течност (безцветна или зеленикаво-жълта) с мирис на горчив бадем, неразтворима във вода (0,19% тегловни при 297 K, 0,8% при 350 K). Показва слаби основни свойства. Разтваря се в концентрирани киселини (при разреждане с вода се утаява). Смесва се с диетилов етер, бензол, някои други органични разтворители. Дестилиран с пара. Индекс на пречупване (за натриева D-линия (589 nm), при 297K) 1,5562. Диполният момент на газообразните молекули (в Дебайс) е 4,22 D. Специфичната топлина е 1,51 J / (g · K).
Електрофилно заместване
Поради силното електроноотвличащо действие на нитрогрупата, реакциите на електрофилно заместване протичат до мета позиция и скоростта на реакцията е по-ниска от тази на бензола.
- Нитриране. Образува се смес от изомери: 93% м-динитробензен, 6,5% о-динитробензен и 0,5% р-динитробензен.
В присъствието на катализатори. Например желязо на прах:
Нуклеофилно заместване
Възстановяване
Най-важната реакция на ароматните нитро съединения е тяхното редуциране до първични амини.
Тази реакция е открита през 1842 г. от Н. Н. Зинин, който е първият, който редуцира нитробензола до анилин чрез действието на амониев сулфид. Понастоящем каталитичното хидрогениране се използва индустриално за редуциране на нитро групата в арените до аминогрупата. Като катализатор като носител се използва мед върху силикагел. Катализаторът се получава чрез прилагане на меден карбонат от суспензия в разтвор на натриев силикат и последваща редукция с водород при нагряване. Добивът на анилин спрямо този катализатор е 98%.
Понякога при промишленото хидрогениране на нитробензол до анилин, никелът се използва като катализатор в комбинация с ванадиев и алуминиеви оксиди. Такъв катализатор е ефективен в диапазона 250-300 ° и лесно се регенерира чрез окисляване с въздух. Добивът на анилин и други амини е 97-98%. Редукцията на нитросъединенията до амини може да бъде придружена от хидрогениране на бензоловия пръстен. Поради тази причина платината, паладий или никел на Рейни се избягват като катализатори за получаването на ароматни амини.
В промишлеността анилинът се получава чрез каталитична редукция на нитробензол върху меден или никелов катализатор, който замени стария метод за редукция на нитробензол с чугунени стърготини във воден разтвор на железен хлорид и солна киселина. Междинни съединения са нитрозобензен и N-фенилхидроксиламин.
Друг вариант за производство на нитрозобензол:
Редуцирането на нитрогрупата до аминогрупата с натриев сулфид и хидросулфид в момента е важно само за частичното редуциране на една от двете нитро групи, например в m-динитробензен или 2,4-динитроанилин.
При стъпаловидно редуциране на полинитро съединения с натриев сулфид, този неорганичен реагент се превръща в натриев тетрасулфид, което се придружава от образуването на алкали.
Високата алкалност на средата води до образуването на азокси и азо и хидразо съединения като странични продукти. За да се избегне това, натриевият хидросулфид, където не се образува алкали, трябва да се използва като редуциращ агент.
Много повече редуцирани производни могат да бъдат получени електрохимично, с правилния избор на електроди.
Известни методи за редукция на нитро съединения до амиди (натриеви или цинкови амалгами, натриеви и амониеви сулфиди).
Получаване
Основният метод за производство на нитробензен (както други нитроарени) е нитрирането при условия на електрофилно заместване на бензол (съответно арени). Електрофилната частица е нитрониев йон NO 2 +.
Например в индустрията нитробензолът се получава чрез непрекъснато нитриране на бензол със смес от концентрирана H 2 SO 4 и HNO 3 с добив 96-99%.
При лабораторни условия нитробензолът се получава чрез нитриране на бензол със смес от H 2 SO 4 (1,84 g / cm 3) и HNO 3 (1,4 g / cm 3) в съотношение 1: 1 при 40-60 ° C (45 мин.). Целевият добив на продукта достига 80%.
По принцип е възможна (но не се прилага поради ниския добив) реакцията на нитриране на бензол с концентрирана азотна киселина.
Малко по-рядко (както за получаването на други нитроарени) в лабораториите се използват заместване, модификация или елиминиране на заместители, които вече присъстват в бензоловия пръстен.
Например, възможно е да се получи нитробензен чрез окисляване на анилин с перокситрифлуорооцетна киселина (или други окислители; колкото по-малко кисела е средата, толкова по-голям е делът на азоксибензол в продуктите).
Приложение
Суровини в производството на анилин, ароматни азотсъдържащи съединения (бензидин, хинолин, азобензен), разтворител на целулозен етер, компонент на полиращи съединения за метали. Използва се като разтворител и лек окислител. Използва се главно като прекурсор за производството на анилин.
Производните на нитробензол се използват като експлозиви и като компоненти на ракетните горива. В парфюмерията - като ароматни или фиксиращи миризми вещества, включително изкуствен мускус. Самият нитробензен преди това се произвеждаше под името "горчив бадем" или "мирбан" масло. Някои производни на нитробензол се използват в лакове и бои. Някои се използват в медицината.
токсичност
Абсорбира се през кожата, има силен ефект върху централната нервна система, нарушава обмяната на веществата, причинява чернодробни заболявания, окислява хемоглобина до метхемоглобин.
Напишете отзив за статията "Нитробензол"
Бележки (редактиране)
литература
- Кнунянц И.Л. и др. vol.3 Med-Pol // Химическа енциклопедия. - М .: Голяма руска енциклопедия, 1992 .-- 639 с. - 50 000 екземпляра. - ISBN 5-85270-039-8.
Връзки
- (Английски)
- (Английски)
- (Английски)
- (Английски)
- (Английски)
Откъс, характеризиращ нитробензол
- Да - отговори Соня. - А ти?По средата на пътя Николай остави кочияша да държи конете, изтича за момент до шейната на Наташа и застана на завоя.
„Наташа“, каза й той шепнешком на френски, „знаеш ли, реших си за Соня.
- Ти каза ли й? - попита Наташа, внезапно сияеща от радост.
- О, колко си странна с тези мустаци и вежди, Наташа! Щастлив ли си?
- Много се радвам, толкова се радвам! Наистина ти се ядосах. Не ти казах, но ти направи нещо лошо с нея. Това е такова сърце, Никола. Толкова се радвам! Мога да бъда гадна, но ме беше срам да бъда сама щастлива без Соня - продължи Наташа. - Сега много се радвам, добре, тичай при нея.
- Не, чакай, о, колко си смешен! - каза Николай, все така втренчен в нея, а и в сестра си, намирайки нещо ново, необичайно и очарователно нежно, което не беше виждал в нея преди. - Наташа, нещо вълшебно. А?
„Да“, отвърна тя, „свършихте страхотна работа.
„Ако я бях видял такава, каквато е сега“, помисли си Николай, „отдавна щях да попитам какво да правя и щях да направя каквото й нареди и всичко щеше да е наред.“
- Значи се радваш и аз се справих добре?
- О, толкова добре! Наскоро се скарах с майка ми за това. Мама каза, че те хваща. Как можеш да кажеш това? Едва не се скарах на майка ми. И никога няма да позволя на никого да каже или помисли нещо лошо за нея, защото има едно хубаво нещо в нея.
- Толкова добър? - каза Николай, като за пореден път потърси изражението на лицето на сестра си, за да разбере дали това е вярно, и, скривайки се с ботушите си, скочи от завоя и хукна към шейната си. Там седеше същият щастлив, усмихнат черкез, с мустаци и блестящи очи, гледащ изпод самур качулка, и този черкез беше Соня, а тази Соня вероятно беше неговата бъдеща, щастлива и любяща съпруга.
Пристигайки вкъщи и разказвайки на майка си как прекарват времето си с Мелюкови, младите дами отидоха при тях. След като се съблякоха, но не изтриха корковите си мустаци, те седяха дълго и говореха за щастието си. Те разговаряха как ще се оженят, как съпрузите им ще бъдат приятелски настроени и колко щастливи ще бъдат те.
На масата на Наташа имаше огледала, приготвени от Дуняша от вечерта. - Само кога ще бъде всичко това? Страхувам се, че никога... Това би било твърде добре! - каза Наташа като стана и отиде до огледалата.
„Седни, Наташа, може би ще го видиш“, каза Соня. Наташа запали свещи и седна. „Виждам някой с мустаци“, каза Наташа, която беше видяла лицето й.
— Не се смейте, млада госпожице — каза Дуняша.
Наташа с помощта на Соня и прислужницата намери позиция за огледалото; лицето й придоби сериозно изражение и тя замълча. Дълго време тя седеше, гледайки редицата угасващи свещи в огледалата, предполагайки (като се имат предвид историите, които е чула), че ще види ковчега, че ще види него, принц Андрю, в този последен, сливащ се, неясен квадрат. Но колкото и да беше готова да вземе и най-малкото петно за образа на човек или ковчег, тя не видя нищо. Тя мигаше често и се отдалечаваше от огледалото.
- Защо другите виждат, а аз не виждам нищо? - тя каза. - Е, седнете, Соня; днес абсолютно трябва “, каза тя. - Само за мен... Много ме е страх днес!
Соня седна пред огледалото, подреди позиция и започна да се оглежда.
— Със сигурност ще видят София Александровна — каза шепнешком Дуняша; - и всички се смеете.
Соня чу тези думи и чу Наташа да казва шепнешком:
- И аз знам какво ще види тя; видяла е миналата година.
Три минути всички мълчаха. — Разбира се! прошепна Наташа и не довърши... Изведнъж Соня отмести огледалото, което държеше, и покри очите си с ръка.
- Ах, Наташа! - тя каза.
- Ти ли? Виждал ли си? Какво видя? - изкрещя Наташа, подпирайки огледалото.
Соня не видя нищо, просто искаше да мигне с очи и да стане, когато чу гласа на Наташа, която каза "със сигурност" ... Тя не искаше да измами нито Дуняша, нито Наташа и беше трудно да седи. Самата тя не знаела как и в резултат на което от нея се изтръгна вик, когато затвори очи с ръка.
- Видя ли го? — попита Наташа и я хвана за ръката.
- Да. Чакай... аз... го видях - неволно каза Соня, все още не знаейки кого е имала предвид Наташа с думите му: него - Николай или него - Андрей.
„Но защо да не кажа това, което видях? В крайна сметка другите виждат! И кой може да ме осъди за това, което видях или не видях?" проблесна в главата на Соня.
„Да, видях го“, каза тя.
- Как? Как е? Дали стои или лежи?
- Не, видях... Това не беше нищо, изведнъж виждам, че той лъже.
- Андрей лъже ли? Той е болен? - попита Наташа с уплашени вперени очи, гледайки приятелката си.
„Не, напротив“, напротив, весело лице и той се обърна към мен, „и в момента, в който тя проговори, на нея самата й се стори, че вижда какво говори.
- Е, тогава, Соня? ...
- Тук не смятах, че нещо синьо и червено ...
- Соня! кога ще се върне? Когато го видя! Боже мой, как се страхувам за него и за себе си, и за всичко, от което се страхувам... - проговори Наташа и без да отговори нито дума на утехата на Соня, тя си легна и дълго време след като угасиха свещта, с отворени очи, лежеше неподвижно на леглото и гледаше мразовитата лунна светлина през замръзналите прозорци.
Скоро след Коледа Николай обяви на майка си любовта си към Соня и твърдото си решение да се ожени за нея. Графинята, която отдавна забеляза какво става между Соня и Николай и очакваше това обяснение, мълчаливо изслуша думите му и каза на сина си, че може да се ожени за когото си иска; но че нито тя, нито баща му биха му дали благословията за такъв брак. За първи път Николай усети, че майка му е недоволна от него, че въпреки цялата си любов към него, тя няма да му отстъпи. Тя, студено и без да гледа сина си, изпрати да повикат мъжа си; и когато той пристигна, графинята искаше накратко и студено да му каже какво става в присъствието на Николай, но не можа да устои: тя се разплака със сълзи от досада и излезе от стаята. Старият граф започна колебливо да съветва Никола и да го моли да изостави намерението си. Николай отговори, че не може да промени думата си, а бащата, въздъхнал и явно смутен, много скоро прекъсна речта му и отиде при графинята. Във всички сблъсъци със сина си графът не остави съзнанието за вината си пред него за разстройството на делата и следователно не можеше да се сърди на сина си, че отказва да се ожени за богата булка и че е избрал зестра Соня - той само по-ярко си спомни по този повод, че ако нещата не се разстройват, е невъзможно Николай да си пожелае по-добра съпруга от Соня; и че той е единственият виновен за разстройство на аферите с неговата Митенка и с непреодолимите си навици.
Бащата и майката вече не говореха по този въпрос със сина си; но няколко дни след това графинята извика Соня при себе си и с жестокост, която нито единият, нито другите очакваха, графинята упрекна племенницата си, че е примамила сина си и за неблагодарност. Соня, мълчаливо със сведени очи, слушаше жестоките думи на графинята и не разбираше какво се иска от нея. Тя беше готова да пожертва всичко за своите благодетели. Мисълта за саможертва беше любимата й мисъл; но в този случай тя не можеше да разбере на кого и какво трябва да пожертва. Тя не можеше да не обича графинята и цялото семейство Ростов, но не можеше да не обича Николай и да не знае, че щастието му зависи от тази любов. Тя мълчеше и тъжна и не отговаряше. Николай, както му се стори, не издържа повече от тази ситуация и отиде да се обяснява на майка си. Николай или молеше майка си да прости на него и Соня и да се съгласи на брака им, след което заплаши майка си, че ако Соня бъде преследвана, той веднага ще се ожени за нея тайно.
Графинята с студенина, каквато синът й никога не е виждал, му отговори, че е възрастен, че принц Андрю ще се ожени без съгласието на баща си и че може да направи същото, но тя никога няма да признае този интригант като нейната дъщеря.
Вдигнат от думата интригант, Николай, повишавайки тон, каза на майка си, че никога не е мислил, че тя ще го принуди да продаде чувствата си и че ако това е така, значи той говори за последен път... Но той нямаше време да каже онази решителна дума, която, съдейки по изражението на лицето му, майка му чакаше с ужас и която може би завинаги щеше да остане жесток спомен между тях. Той нямаше време да свърши, защото Наташа с бледо и сериозно лице влезе в стаята от вратата, на която подслушваше.
- Николинка, ти говориш глупости, млъкни, млъкни! Казвам ти, млъкни!.. – почти извика тя, за да заглуши гласа му.
„Мамо, скъпа, това изобщо не е, защото ... скъпа моя, бедна“, обърна се тя към майка си, която, чувствайки се на ръба на срива, погледна сина си с ужас, но поради упоритост и ентусиазъм за борба, не искаше и не можеше да се откаже.
„Николинка, ще ти обясня, ти си тръгвай – слушай, мила майко“, каза тя на майка си.
Думите й бяха безсмислени; но постигнаха резултата, към който тя се беше стремяла.
Графинята скри тежко лицето си върху гърдите на дъщеря си, а Николай стана, хвана се за главата и излезе от стаята.
Наташа се зае с въпроса за помирението и го доведе дотам, че Николай получи обещание от майка си, че Соня няма да бъде потискана, а самият той обеща, че няма да прави нищо тайно от родителите си.
С твърдото намерение, уредил собствените си дела в полка, да се пенсионира, ела и да се ожени за Соня, Николай, тъжен и сериозен, в противоречие със семейството си, но, както му се струваше, страстно влюбен, заминава за полка в началото на януари.
След заминаването на Николай къщата на Ростови стана по-тъжна от всякога. Графинята се разболява от психическо разстройство.
Соня беше тъжна както от раздялата с Николай, така и още повече от онзи враждебен тон, с който графинята не можеше да не се отнася към нея. Графът беше повече от всякога загрижен за лошото състояние на нещата, което изискваше някакви решителни действия. Трябваше да се продаде московска къща и къща близо до Москва, а за да се продаде къща, беше необходимо да се отиде в Москва. Но здравето на графинята я принуди да отлага заминаването си от ден на ден.
Наташа, която лесно и дори весело понесе първата раздяла с годеника си, сега ставаше все по-развълнувана и нетърпелива с всеки изминал ден. Мисълта, че по този начин за нищо най-доброто й време, което би използвала, за да го обича, е загубено за никого, я измъчваше безмилостно. Повечето от писмата му я ядосаха. За нея беше обидно да мисли, че докато тя живее само с мисълта за него, той живее истински живот, вижда нови места, нови хора, които са му интересни. Колкото по-забавни бяха писмата му, толкова повече се дразнеше тя. Писмата й до него не само не й донесоха утеха, но изглеждаха скучни и фалшиви задължения. Тя не знаеше как да пише, защото не можеше да проумее възможността да изрази в писмен вид вярно поне една хилядна от това, което беше свикнала да изразява с глас, усмивка и поглед. Тя му пише класически монотонни, сухи букви, на които самата тя не приписва никакво значение и в които с камъни графинята коригира правописните си грешки.
Здравето на графинята все още не се подобряваше; но вече не беше възможно да се отложи пътуването до Москва. Трябваше да се направи зестра, беше необходимо да се продаде къщата, а освен това принц Андрей се очакваше първо в Москва, където през тази зима живееше княз Николай Андреевич, а Наташа беше сигурна, че той вече е пристигнал.
Графинята остана в селото, а графът, като взе Соня и Наташа със себе си, отиде в Москва в края на януари.
Пиер, след сватовството на принц Андрей и Наташа, без очевидна причина, изведнъж почувства невъзможността да продължи стария си живот. Колкото и твърдо да беше убеден в истините, разкрити му от неговия благодетел, колкото и радостен да беше онзи първи път на ентусиазъм за вътрешната работа по самоусъвършенстване, на която се отдаде с такъв плам, след годежа на принца. Андрей на Наташа и след смъртта на Йосиф Алексеевич, за което той получи новини почти по едно и също време - цялото очарование на този бивш живот изведнъж изчезна за него. Оставаше само един скелет от живота: къщата му с брилянтна съпруга, която сега се радва на благоволението на един важен човек, запознаване с целия Петербург и обслужване със скучни формалности. И този стар живот изведнъж се представи с неочаквана мерзост пред Пиер. Той спря да пише дневника си, избягва компанията на братята си, започва отново да ходи в клуба, започва да пие много, отново се сближава с единични компании и започва да води такъв живот, че графиня Елена Василиевна смята за необходимо да го накара строга забележка. Пиер, чувствайки, че е права, и за да не компрометира съпругата си, заминава за Москва.
Автор Химическа енциклопедия б. И. Л. КнунянцНИТРОБЕНЗЕН(мирбан масло) C 6 H 5 MO 2, молекулно тегло 123,11, безцветен. или зеленикаво-жълта маслена течност с мирис на горчив бадем; точка на топене 5,85 ° C, точка на кипене 211,03 ° C, 108,2 ° / 30 mm Hg; d 4 20 1,2037; p D 20 1,1562, h 2,165 MPa. s (15°С), 1,634 mPa. s (30°C); g 4,335. 10 -6 N/m; C 0 p 0,1774 kJ / (kg. K); DH 0 проба -17,165 kJ / mol, DH 0 изгаряне (за течност) -3094,88 kJ / mol, DH 0 eff 46,05 kJ / mol, DH 0 изгаряне 58,19 kJ / mol. При - 30 ° С - кристали на моноклинна система (a = 0,386 nm, b = 1,165 nm, c = 1,324 nm, b = 95,58 °, z = 4). Слабо разтворим във вода (0,19% тегловни при 20°C, 0,8% при 80°C); смесим във всички отношения с диетилов етер, бензол; добър сол. в други органични разтворители, дестилиран с пара.
По отношение на химичните свойства, това е типично ароматно нитро съединение. електроф. заместването (хлориране, нитриране, сулфониране) е по-трудно, отколкото при бензола, което се дължи на силното електроноотвличащо действие на NO 2 групата. Замяната е предимно в мета позиция. Нитрирането на НИТРОБЕНЗЕН протича по схема 1 или 2:
Nucleof. подмяната е лесна; вторият заместител влиза в орто или нара позиция, например сливането с KOH при 100 ° C води до о-нитрофенол. NITROBENZEN не реагира с Friedel-Crafts. Редуцирането на НИТРОБЕНЗЕН зависи от естеството на редуктора и условията на реакцията. При редуциране с метали (Fe, Zn или Sn) в кисела среда, метални сулфиди, Н 2 в присъствието на метал. катализатори или SnCl 2 в CH 3 COOH NITROBENZOL се превръщат в анилин; в
действието на Zn в алкална среда или LiAlH 4 образува смес от азо- и азоксибензен, които след това се превръщат в хидразо-бензен и при взаимодействие с Na 3 AsO 3 -азоксибензен. Третирането с NITROBENZOL Zn в неутрална среда води до N-фенил-хидроксиламин, смес от Na 2 S 2 O 3 с Na 3 PO 4 -K фенилсулфамат Na. По време на електрохимична редукция в среда със сярна киселина, NITROBENZOL се превръща в n-аминофенол.
В промишлеността, за получаване на НИТРОБЕНЗЕН, непрекъснат процес на нитриране на бензол със смес от конц. HNO3 и H2SO4; добив 96-99%. В лабораторията NITROBENZOL се получава чрез добавяне на бензен към смес от HNO 3 (плътност 1,4 g / cm 3) и H 2 SO 4 (1,84 g / cm 3) в съотношение 1: 1 при 55-60 ° C; време на задържане 45 минути; добив 81%.
НИТРОБЕНЗОЛ се определя полярографски или чрез редукция с TlCl 2 или TiSO 4 в кисела среда, последвано от титруване на излишния Ti 2+, а също и чрез превръщане на НИТРОБЕНЗЕН в m-динитробензен с определяне на последния колориметрично. NITROBENZEN оцветява 10% разтвор на KOH в розово.
NITROBENZOL е токсичен, абсорбира се през кожата; има силен ефект върху централната нервна система, нарушава обмяната на веществата, причинява чернодробни заболявания, окислява хемоглобина до мет-хемоглобин; MPC 3 mg / m 3. Точка на възпламеняване 88°C, точка на възпламеняване 482°C.
НИТРОБЕНЗЕНът е суровина за производството на анилин, ароматно азотсъдържащо съединение (напр. бензидин, хинолин, азобензен); разтворител за целулозни етери; компонент на полиращи смеси за метали.
Годишно в САЩ се произвеждат повече от 250 хиляди тона НИТРОБЕНЗЕН
Литература: Орлова Е.Ю., Химия и технология на взривяването и взривните вещества, 3 изд., Л., 1981; Енциклопедия на Кърк-Отмер, 3-то издание, V. 15, N. Y. 1981.
В. И. Ерашко.
m-НИТРОБЕНЗОЛСУЛФОВА КИСЕЛИНА(3-нитробензен сулфонова киселина), формула I, молекулно тегло 203,17; безцветни кристали; точка на топене 70 ° C; хигроскопичен; Нека се разтварят добре във вода, етанол. С алкални и алкалоземни. образува водоразтворими соли с метали; разтворимостта при 25°С за K-солта е 3,04%, за Pb-солта е 6,09%.
НИТРОБЕНЗЕН има свойствата на ароматни нитросъединения и бензолсулфонови киселини. С SOCl 2 при 70 ° C образува съответния анхидрид (точка на топене 130-140 ° C) с примес на сулфохлорид (точка на топене 142 ° C), при 180-200 ° C те се превръщат в m-дихлорбензен. K-солта на NITROBENZOL с PCl 5 при 100 ° C се превръща в 3-нитробензенсулфохлорид (точка на топене 63-64 ° C), Na-сол със смес от PBr 3 и PBr 5 в бис-(3-нитрофенил) дисулфид. НИТРОБЕНЗЕНЪТ лесно се редуцира от различни агенти. По този начин, действието на Fe в H2SO4, хидразин във водно-алкохолна основа и каталитичното хидрогениране в присъствието на Pd или Ni води до 3-аминобензенсулфонова киселина (метанил киселина); редукция на Al до разредена H2SO4 при 100°С до 5-амино-2-хидроксибензенсулфонова киселина. С сероводород в разтвор на NaHS или Zn в алкален разтвор, НИТРОБЕНЗОЛ се редуцира първо до азобензен-3,3"-дисулфонова киселина (формула II), а след това до хидразобензен-3,3"-дисулфонова киселина (III); последният под действието на конц. HCl при 20 ° C се пренарежда в бензидин-2,2"-дисулфонова киселина (IV):
НИТРОБЕНЗЕН окислител; окислително-редуциращи потенциалът във вода при 24 °C е: 0,06 V (рН 0,76); 0,03 V (рН 3,76); -0,06 V (рН 6,77); -0,18 V (рН 9,6); -0,31 V (рН 11,8).
NITROBENZOL се получава под формата на Na-сол (лудигол) чрез сулфониране на нитробензол с 25% олеум при 70°C, последвано от утаяване. Нитробензен-3-сулфохлоридът се синтезира чрез хлориране на нитробензол с хлорсулфонова киселина.
NITROBENZOL е междинен продукт в производството на метанилова киселина, бензидин-2,2"-дисулфонова киселина, някои лек. наркотици; окислител при производството на багрила, фотография. Т. самозапалване. лудигол 380 ° C; MPC 109 g / m 3 NITROBENZOL сулфонил хлорид се използва за производството на 3-аминобензенсулфонамид.
За литература вижте чл. Бензенсулфонова киселина. НИТРОБЕНЗЕН Б. Карпова.
Химическа енциклопедия. Том 3 >>
Нитробензенът е безцветна течност (технически нитробензен е жълт) с точка на кипене 211 °. Има аромат на горчив бадем.
Причината за изследването за нитробензол е остра миризма на горчиви бадеми от дестилати при липса на циановодородна киселина в тях, понякога наличието на тежки маслени капки със светложълт цвят в тях.
Качествено откриване на нитробензол. Дестилатът се изважда внимателно на малки порции (5-10 ml) етер. Комбинираните етерни екстракти се филтруват през сух филтър, изпаряват се и се открива нитробензол след превръщането му в динитробензен или анилин.
Превръщането на нитробензол в динитробензол се извършва чрез третиране на остатъка след отстраняване на етера с нитруваща смес
В рамките на 2 часа.
Образуваният 1,3-динитробензен се екстрахира с етер, като предварително реакционната течност се разрежда 5 пъти с вода и се неутрализира с воден амоняк.
След отстраняване на етера, остатъкът се разтваря в евентуално малко количество ацетон (няколко капки) и се смесва с 2-4 капки разтвор на каустик калий (или натрий) в метилов алкохол - в присъствието на динитробензен, виолетов се появява цвят. Намерено 0,5 mg C 6 H 5 NO 2 в дестилата (A. A. Vasilyeva).
Вероятна химия на реакцията:
Редукция на нитробензол до анилин с водород в момента на изолиране
Реакцията преминава през няколко междинни етапа:
Образуваният анилин се екстрахира с етер и се изследва чрез реакции на панилин (вж. Анилин). Открити 0,4 mg нитро-бензен в целия обем на дестилата.
Токсикологично значение и метаболизъм. Нитробензолът като миризливо вещество се използва в различни индустрии (сапун, производство на кремове за обувки и др.), за разтваряне на бои. Отравяне от тях може да настъпи при вдишване, чрез проникване в кожата. Имахте ли ме? сто отравяне с нитробензен, както и разтвори от него в етилов алкохол, приемани през устата.
Незначителни количества нитробензен причиняват гадене, повръщане и неразположение. При прием на големи дози възникват явления от страна на нервната система: атаксия, залитане на походка и др. Издишаният въздух има миризма на нитробензен, кожата придобива синкаво-сив цвят, което се дължи на образуването на мет-хемоглобин в кръвта. Смъртоносната доза нитробензен за хората не е известна. В литературата е посочено, че вижте, разтриването може да дойде дори от 2 капки нитробензол.
При отваряне на отровеното е характерна миризма на нитробензол, напомняща миризмата на циановодородна киселина. В случай на отравяне с циановодородна киселина, тази миризма бързо изчезва след отваряне на коремната кухина. Цветът на кръвта и органите е шоколадов. Кръвта е вискозна, не се съсирва дълго време. Наблюдава се венозна хиперемия на всички органи.
Нитробензолът, въведен в тялото, се освобождава от него бавно. Част от този секрет преминава през белите дробове (миризмата на горчиви бадеми от устата продължава няколко дни). Урината на отровения съдържа парааминофенол под формата на сдвоено съединение със сярна киселина.
От органите на трупа нитробензолът изчезва доста бързо, като се възстановява от сероводород, образуван по време на разпадането.
84 0
(мирбан масло) C 6 H 5 MO 2, mol. м. 123.11, безцветен или зеленикаво-жълта маслена течност с мирис на горчив бадем; т. мн.ч. 5,85°С, bp 211,03°C, 108,2°/30 mm Hg. Изкуство .; d 4 20 1,2037; n D 20
1,1562, h 2,165 MPa. s (15°С), 1,634 mPa. s (30°C); g 4,335. 10 -6 N/m; От 0 Р 0,1774 kJ / (kg. K); DH 0 проба -17,165 kJ / mol, DH 0 изгаряне (за течност) -3094,88 kJ / mol, DH 0 eff 46,05 kJ / mol, DH 0 изгаряне 58,19 kJ / mol. При H 30 ° C - кристали от моноклинна система (a = 0,386 nm, b = 1,165 nm, c = 1,324 nm, b = 95,58 °, z = 4). Лош сол. във вода (0,19% тегловни при 20°C, 0,8% при 80°C); смесим във всички отношения с диетилов етер, бензол; добър сол. в друга орг. p-аматьори, се дестилира с водна пара.
По хим. sv-you - типичен ароматен. нитро съединение.електроф. заместването (хлориране, нитриране, сулфониране) е по-трудно, отколкото при бензола, което се дължи на силното електроноотвличащо действие на NO 2 групата. Заместването е предимно. v мета- позиция. Нитрирането на N. протича по схема 1 или 2:
Nucleof. подмяната е лесна; влиза втори зам орто-или нара- позиция, напр. сливането с KOH при 100 ° C води до о-нитрофенол. Н. не се присъединява към квартал Friedel-Crafts. Възстановяването на Н. зависи от естеството на редуциращия агент и условията на приложение. При редуциране с метали (Fe, Zn или Sn) в кисела среда с метални сулфиди присъства Н2. метален катализатори или SnCl 2 в CH 3 COOH N. трансформиран. анилин; в
действието на Zn в алкална среда или LiAlH 4 образува смес от азо- и азоксибензоли, които след това се превръщат в хидразо-бензен и при взаимодействие. с Ka 3 AsO 3 -азоксибензен. Третирането на H. Zn в неутрална среда води до N-фенил-хидроксиламин, смес от Na 2 S 2 O 3 с Na 3 PO 4 -K фенилсулфамат Na. С електрохим. редукция в сярна киселина среда Н. завои. до n-аминофенол.
В пром-сти за получаване на Н., непрекъснат процес на нитриране на бензол със смес от конц. HNO3 и H2SO4; добив 96-99%. В лабораторията N. се получава чрез добавяне на бензен към смес от HNO 3 (плътност 1,4 g / cm 3) и H 2 SO 4 (1,84 g / cm 3) в съотношение 1: 1 при 55-60 ° C; време на задържане 45 минути; добив 81%.
Определете N. полярографски или редукция с помощта на TlCl 2 или TiSO 4 в кисела среда, последвано от. титруване на излишък Ti 2+, както и прехвърляне на N. в m-динитробензен с определяне на последния колориметрично. Н. боядисва 10% разтвор на КОН в розово.
N. е токсичен, абсорбира се през кожата; има силен ефект върху центъра. нервната система, нарушава метаболизма в-в, причинява чернодробно заболяване, окислява хемоглобина до мет-хемоглобин; MPC 3 mg / m 3. Т. поп. 88 ° C, така че запалването 482°С.
Н. - суровина в производството на анилин, ароматна. азотсъдържащи съединения. (например бензидин, хинолин, азобензен); разтвор на целулозни етери; компонент на полиращи смеси за метали.
Годишно в САЩ се произвеждат над 250 хил. тона N.
осветено .:Орлова Е. Ю., Химия и технология на взривяването и взривните вещества, 3 изд., Л., 1981; Енциклопедия на Кърк-Отмер, 3-то издание, V. 15, N. Y. 1981.
В. И. Ерашко.
m-НИТРОБЕНЗОЛСУЛФОВА КИСЕЛИНА(3-нитробензен сулфонова киселина), f-la I, mol. м. 203,17; безцветен кристали; т. мн.ч. 70°С; хигроскопичен; добър сол. във вода, етанол. С алкални и алкалоземни. образува соли, които са разтворими във вода с метали; p-задържането при 25°C за K-солта е 3,04%, за Pb-солта е 6,09%.
Н. притежава св. ти ароматни. нитро съединенияи бензолсулфонови киселини.С SOCl 2 при 70 ° С образува съответния анхидрид (т.т. 130-140 °С) с примес на сулфохлорид (т.т. 142 °С), при 180-200 °С се трансформира. в m-дихлорбензен. К-солта на N. с РСl 5 при 100 °С се трансформира. в 3-нитробензенсулфохлорид (т.т. 63-64°С), Na-сол със смес от PBr3 и PBr5-c бис- (3-нитрофенил) дисулфид. Н. лесно се възстановява под въздействието на разл. агенти. И така, действието на Fe в H 2 SO 4, хидразин във вода-алкохол алкално и каталитично. хидрогениране в присъствието. Pd или Ni води до 3-аминобензенсулфонова киселина (метанилова киселина); възстановяване на Ал до прекъсване. H 2 SO 4 при 100 ° C - до 5-амино-2-хидроксибензенсулфонова киселина. Сероводородът в разтвор на NaHS или Zn в алкален разтвор се редуцира първо до азобензен-3,3"-дисулфонова киселина (f-la II), а след това до хидразобензен-3,3"-дисулфонова киселина (III); последният под действието на конц. HCl при 20 ° C се пренарежда в бензидин-2,2"-дисулфонова киселина (IV):
Н.-окислител; окислително-редуциращи потенциалът във вода при 24 °C е: 0,06 V (рН 0,76); 0,03 V (рН 3,76); -0,06 V (рН 6,77); -0,18 V (рН 9,6); -0,31 V (рН 11,8).
Получава се N. под формата на натриева сол (лудигол) сулфониране на нитробензол с 25% олеум при 70°С, последвано от. чрез отпадане. Нитробензен-3-сулфохлоридът се синтезира чрез хлориране на нитробензол с хлорсулфонова киселина.
Н.-междинен продукт при производството на метанилова киселина, бензидин-2,2"-дисулфонова киселина, някои лекарствени препарати; окислител при производството на багрила, снимки. Т. спонтанен лудигол 380°С; максимална концентрация 109 g/m 3 N. сулфохлорид се използва при производството на 3-аминобензенсулфамид.
Лит.виж в чл. Бензенсулфонова киселина. Н. Б. Карпова.
Структурна формула
Истинска, емпирична или груба формула: C 6 H 5 NO 2
Химичен състав на нитробензол
Молекулна маса: 123.111
нитробензол- токсично органично вещество с мирис на бадем. Формула C 6 H 5 NO 2.
Физични и химични свойства
Появата на нитробензол е ярко жълти кристали или маслена течност (безцветна или зеленикаво-жълта) с мирис на горчив бадем, неразтворима във вода (0,19% тегловни при 297 K, 0,8% при 350 K). Показва слаби основни свойства. Разтваря се в концентриран (при разреждане с вода се утаява). Смесва се с диетилов етер, бензол, някои други органични разтворители. Дестилиран с пара. Индекс на пречупване (за натриева D-линия (589 nm), при 297K) 1,5562. Диполният момент на газообразните молекули (в Дебайс) е 4,22 D. Специфичната топлина е 1,51 J / (g · K.
Електрофилно заместване
Поради силното електроноотвличащо действие на нитрогрупата, реакциите на електрофилно заместване протичат до мета позиция и скоростта на реакцията е по-ниска от тази на бензола.
- Нитриране. Образува се смес от изомери: 93% м-динитробензен, 6,5% о-динитробензен и 0,5% р-динитробензен.
C 6 H 6 → C 6 H 5 NO 2 + C 6 H 4 (NO 2) 2 + C 6 H 3 (NO 2) 3 - Сулфониране
- Халогениране
C 6 H 5 NO 2 → m-Br-> C 6 H 4 -NO 2 + HBr
Не реагира с Friedel-Crafts
Нуклеофилно заместване
C 6 H 5 NO 2 → o-HO-C 6 H 4 -NO 2 + p-HO-C 6 H 4 -NO 2
Когато се третира с органомагнезиеви съединения в етер, въглеводородният радикал като нуклеофил влиза в орто- и пара-позицията към нитро групата (която след това се редуцира до нитрозо групата)
C 6 H 5 NO 2 → o-R-C 6 H 4 -NO + p-R-C 6 H 4 -NO
Възстановяване
Най-важната реакция на ароматните нитросъединения е тяхното редуциране до първични. Тази реакция е открита през 1842 г. от Н. Н. Зинин, който е първият, който редуцира нитробензола до анилин чрез действието на амониев сулфид. Понастоящем каталитичното хидрогениране се използва индустриално за редуциране на нитро групата в арените до аминогрупата. Като катализатор като носител се използва мед върху силикагел. Катализаторът се получава чрез прилагане на меден карбонат от суспензия в разтвор на натриев силикат и последваща редукция с водород при нагряване. Добивът на анилин спрямо този катализатор е 98%.
Понякога при промишленото хидрогениране на нитробензол до анилин, никелът се използва като катализатор в комбинация с ванадиев и алуминиеви оксиди. Такъв катализатор е ефективен в диапазона 250-300 ° и лесно се регенерира чрез окисляване с въздух. Добивът на анилин и други е 97-98%. Редукцията на нитросъединенията до може да бъде придружена от хидрогениране на бензоловия пръстен. Поради тази причина платината, паладий или никел на Рейни се избягват като катализатори за производството на ароматни съединения.
В промишлеността анилинът се получава чрез каталитична редукция на нитробензол върху меден или никелов катализатор, който замени стария метод за редукция на нитробензол с чугунени стърготини във воден разтвор на железен хлорид и солна киселина. Междинни съединения са нитрозобензен и N-фенилхидроксиламин.
Друг вариант за производство на нитрозобензол:
C 6 H 5 NO 2 → C 6 H 5 -NH-OH → C 6 H 5 -NO
Редуцирането на нитрогрупата до аминогрупата с натриев сулфид и хидросулфид в момента е важно само за частичното редуциране на една от двете нитро групи, например в m-динитробензен или 2,4-динитроанилин.
При стъпаловидно редуциране на полинитро съединения с натриев сулфид, този неорганичен реагент се превръща в натриев тетрасулфид, което се придружава от образуването.
Високата алкалност на средата води до образуването на азокси и азо и хидразо съединения като странични продукти. За да се избегне това, натриевият хидросулфид трябва да се използва като редуциращ агент, където не се образува.
Азоксибензен може да се получи чрез редукция на нитробензол: с алкохолен разтвор на каустик калий, натриева амалгама, водород в присъствието на оловен оксид, метанол и сода каустик, натриев метоксид и метанол, оловен оксид в алкална суспензия, декстроза в алкална суспензия , β-фенилхидроксиламин.
Азобензен може да се получи например чрез редукция на нитробензол чрез кипене с цинков прах във воден алкохолен разтвор.
Много повече редуцирани производни могат да бъдат получени електрохимично, с правилния избор на електроди.
Известни методи за редукция на нитро съединения до амиди (натриеви или цинкови амалгами, натриеви и амониеви сулфиди).
Получаване
Основният метод за производство на нитробензен (както други нитроарени) е нитрирането при условия на електрофилно заместване на бензол (съответно арени). Електрофилната частица е нитрониев йон NO 2 +.
Например в индустрията нитробензолът се получава чрез непрекъснато нитриране на бензол със смес от концентрирана H 2 SO 4 и HNO 3 с добив 96-99%.
При лабораторни условия нитробензолът се получава чрез нитриране.Например, възможно е да се получи нитробензен чрез окисление. Производните на нитробензол се използват като експлозиви и като компоненти на ракетните горива. В парфюмерията - като ароматни или фиксиращи миризми вещества, включително изкуствен мускус. Самият нитробензен преди това се произвеждаше под името "горчив бадем" или "мирбан" масло. Някои производни на нитробензол се използват в лакове и бои. Някои се използват в медицината.
токсичност
Абсорбира се през кожата, има силен ефект върху централната нервна система, нарушава обмяната на веществата, причинява чернодробни заболявания, окислява хемоглобина до метхемоглобин.
