Nitrobenceno- una sustancia orgánica tóxica con olor a almendra. Fórmula C 6 H 5 NO 2.
Propiedades físicas y químicas
La apariencia del nitrobenceno son cristales de color amarillo brillante o un líquido aceitoso (incoloro o amarillo verdoso) con olor a almendra amarga, insoluble en agua (0,19% en peso a 297 K, 0,8% a 350 K). Muestra propiedades básicas débiles. Se disuelve en ácidos concentrados (cuando se diluye con agua, precipita). Miscible con éter dietílico, benceno y algunos otros disolventes orgánicos. Destilado con vapor. Índice de refracción (para la línea D de sodio (589 nm), a 297 K) 1.5562. El momento dipolar de las moléculas gaseosas (en Debyes) es 4.22 D. El calor específico es 1.51 J / (g · K).
Sustitución electrofílica
Debido a la fuerte acción de captación de electrones del grupo nitro, las reacciones de sustitución electrofílica proceden a la posición meta y la velocidad de reacción es menor que la del benceno.
- Nitración. Se forma una mezcla de isómeros: 93% de m-dinitrobenceno, 6,5% de o-dinitrobenceno y 0,5% de p-dinitrobenceno.
En presencia de catalizadores. Por ejemplo, polvo de hierro:
Sustitución nucleofílica
Recuperación
La reacción más importante de los compuestos nitro aromáticos es su reducción a aminas primarias.
Esta reacción fue descubierta en 1842 por N.N.Zinin, quien fue el primero en reducir el nitrobenceno a anilina mediante la acción del sulfuro de amonio. En la actualidad, la hidrogenación catalítica se usa industrialmente para reducir el grupo nitro en los arenos al grupo amino. El cobre sobre gel de sílice se utiliza como catalizador como vehículo. El catalizador se prepara aplicando carbonato de cobre a partir de una suspensión en una solución de silicato de sodio y posterior reducción con hidrógeno mientras se calienta. El rendimiento de anilina sobre este catalizador es del 98%.
A veces, en la hidrogenación industrial de nitrobenceno a anilina, el níquel se utiliza como catalizador en combinación con óxidos de vanadio y aluminio. Dicho catalizador es eficaz en el intervalo de 250 a 300 ° y se regenera fácilmente por oxidación con aire. El rendimiento de anilina y otras aminas es del 97 al 98%. La reducción de compuestos nitro a aminas puede ir acompañada de hidrogenación del anillo de benceno. Por este motivo, se evita el platino, el paladio o el níquel Raney como catalizadores para la preparación de aminas aromáticas.
En la industria, la anilina se obtiene por reducción catalítica de nitrobenceno sobre un catalizador de cobre o níquel, que ha reemplazado el antiguo método de reducción de nitrobenceno con virutas de hierro fundido en una solución acuosa de cloruro férrico y ácido clorhídrico. Los intermedios son nitrosobenceno y N-fenilhidroxilamina.
Otra opción para producir nitrosobenceno:
Actualmente, la reducción del grupo nitro al grupo amino con sulfuro e hidrosulfuro de sodio solo es importante para la reducción parcial de uno de los dos grupos nitro, por ejemplo, en m-dinitrobenceno o 2,4-dinitroanilina.
Con la reducción escalonada de polinitrocompuestos utilizando sulfuro de sodio, este reactivo inorgánico se convierte en tetrasulfuro de sodio, que se acompaña de la formación de álcali.
La alta alcalinidad del medio conduce a la formación de compuestos azoxi y azo e hidrazo como subproductos. Para evitar esto, el hidrosulfuro de sodio, donde no se forma álcali, debe usarse como agente reductor.
Se pueden obtener electroquímicamente muchas más derivadas reducidas, con la correcta selección de electrodos.
Métodos conocidos para la reducción de compuestos nitro a amidas (amalgamas de sodio o zinc, sulfuros de sodio y amonio).
Recepción
El método principal para producir nitrobenceno (como otros nitroarenos) es la nitración en condiciones de sustitución electrofílica de benceno (respectivamente, arenos). La partícula electrofílica es el ion nitronio NO 2 +.
Por ejemplo, en la industria, el nitrobenceno se obtiene por nitración continua de benceno con una mezcla de H 2 SO 4 concentrado y HNO 3 con un rendimiento del 96-99%.
En condiciones de laboratorio, el nitrobenceno se obtiene por nitración de benceno con una mezcla de H 2 SO 4 (1,84 g / cm 3) y HNO 3 (1,4 g / cm 3) en una proporción 1: 1 a 40-60 ° C (45 min). El rendimiento del producto objetivo alcanza el 80%.
Básicamente, es posible (pero no se aplica debido al bajo rendimiento) la reacción de la nitración de benceno con ácido nítrico concentrado.
En los laboratorios se utilizan con cierta menor frecuencia (como para la preparación de otros nitroarenos), la sustitución, modificación o eliminación de sustituyentes ya presentes en el anillo de benceno.
Por ejemplo, es posible obtener nitrobenceno oxidando anilina con ácido peroxitrifluoroacético (u otros agentes oxidantes; cuanto menos ácido es el ambiente, mayor es la proporción de azoxibenceno en los productos).
Solicitud
Materias primas en la producción de anilina, compuestos aromáticos que contienen nitrógeno (bencidina, quinolina, azobenceno), disolvente de éter de celulosa, componente de compuestos de pulido para metales. Se utiliza como disolvente y agente oxidante suave. Se utiliza principalmente como precursor para la producción de anilina.
Los derivados de nitrobenceno se utilizan como explosivos y como componentes de combustibles para cohetes. En perfumería, como sustancias aromatizantes o fijadoras de olores, incluidos los almizcles artificiales. El propio nitrobenceno se producía previamente con el nombre de aceite de "almendra amarga" o "mirban". Algunos derivados del nitrobenceno se utilizan en barnices y pinturas. Algunos se utilizan en medicina.
Toxicidad
Se absorbe a través de la piel, tiene un fuerte efecto sobre el sistema nervioso central, altera el metabolismo, causa enfermedad hepática, oxida la hemoglobina a metahemoglobina.
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Notas (editar)
Literatura
- Knunyants I.L. y otros. v.3 Med-Pol // Enciclopedia química. - M .: Big Russian Encyclopedia, 1992 .-- 639 p. - 50.000 copias. - ISBN 5-85270-039-8.
Enlaces
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Un extracto que caracteriza al nitrobenceno
- Sí - respondió Sonya. - ¿Y tú?En medio del camino, Nikolai dejó que el cochero sujetara los caballos, corrió un momento hacia el trineo de Natasha y se detuvo en la curva.
"Natasha", le dijo en un susurro en francés, "ya sabes, ya he tomado una decisión sobre Sonya.
- ¿Le dijiste? - preguntó Natasha, todos repentinamente radiantes de alegría.
- ¡Oh, qué rara estás con ese bigote y esas cejas, Natasha! ¿Estás feliz?
- ¡Estoy tan contento, tan contento! Estaba realmente enojado contigo. No te lo dije, pero le hiciste mal. Este es un corazón tan grande, Nicolás. ¡Estoy tan feliz! Puedo ser desagradable, pero me avergonzaba estar sola y feliz sin Sonya - continuó Natasha. - Ahora estoy tan contento, bueno, corre hacia ella.
- No, espera, ¡oh, qué gracioso eres! - dijo Nikolai, todavía mirándola, y también en su hermana, encontrando algo nuevo, inusual y encantadoramente tierno, que no había visto antes en ella. - Natasha, algo mágico. ¿A?
“Sí”, respondió ella, “hiciste un gran trabajo.
"Si la hubiera visto como es ahora", pensó Nikolai, "hace mucho tiempo que habría preguntado qué hacer y habría hecho todo, sin importar lo que ella ordenara, y todo estaría bien".
- ¿Entonces estás contento y lo hice bien?
- ¡Oh muy bueno! Recientemente tuve una pelea con mi madre al respecto. Mamá dijo que te estaba atrapando. ¿Cómo puedes decir esto? Casi regaño a mi madre. Y nunca permitiré que nadie diga o piense algo malo sobre ella, porque hay algo bueno en ella.
- ¿Tan bueno? - dijo Nikolay, una vez más buscando la expresión del rostro de su hermana para saber si esto era cierto, y escondiéndose con sus botas, saltó de la curva y corrió hacia su trineo. El mismo circasiano feliz y sonriente, con bigote y ojos brillantes, mirando desde debajo de una capucha de marta, estaba sentado allí, y esta circasiana era Sonya, y esta Sonya era probablemente su futura esposa, feliz y amorosa.
Al llegar a casa y contarle a su madre cómo pasaron el tiempo con los Melyukov, las jóvenes fueron a su casa. Después de haberse desvestido, pero sin borrarse el bigote de corcho, se sentaron durante mucho tiempo, hablando de su felicidad. Hablaron sobre cómo se casarían, cómo sus maridos serían amables y lo felices que serían.
En la mesa de Natasha había espejos preparados por Dunyasha desde la noche. - ¿Solo cuándo será todo esto? Me temo que nunca ... ¡Eso sería demasiado bueno! - dijo Natasha levantándose y dirigiéndose a los espejos.
"Siéntate, Natasha, tal vez lo veas", dijo Sonya. Natasha encendió velas y se sentó. “Veo a alguien con bigote”, dijo Natasha, que había visto su rostro.
"No se ría, jovencita", dijo Dunyasha.
Natasha, con la ayuda de Sonya y la criada, encontró una posición para el espejo; su rostro asumió una expresión seria y guardó silencio. Durante mucho tiempo permaneció sentada, mirando la hilera de velas salientes en los espejos, asumiendo (considerando las historias que había escuchado) que vería el ataúd, que lo vería a él, el príncipe Andrés, en este último, fundido, vago. cuadrado. Pero por muy dispuesta que estuviera para tomar la más mínima mancha por la imagen de una persona o un ataúd, no vio nada. Parpadeó con frecuencia y se alejó del espejo.
- ¿Por qué otros ven, pero yo no veo nada? - ella dijo. - Bueno, siéntate, Sonya; hoy es absolutamente necesario ”, dijo. - Solo para mí ... ¡Estoy tan asustado hoy!
Sonya se sentó frente al espejo, organizó una posición y comenzó a mirar.
"Seguramente verán a Sofya Alexandrovna", dijo Dunyasha en un susurro; - y todos se están riendo.
Sonya escuchó estas palabras y escuchó a Natasha decir en un susurro:
- Y sé lo que verá; ella vio el año pasado.
Durante tres minutos todos guardaron silencio. "¡Ciertamente!" susurró Natasha y no terminó ... De repente Sonya apartó el espejo que sostenía y se tapó los ojos con la mano.
- ¡Ah, Natasha! - ella dijo.
- ¿Tuviste? ¿Haz visto? ¿Qué viste? - gritó Natasha, apoyando el espejo.
Sonya no vio nada, solo quería parpadear y levantarse cuando escuchó la voz de Natasha, quien dijo "ciertamente" ... No quería engañar ni a Dunyasha ni a Natasha, y era difícil sentarse. Ella misma no supo cómo y por eso se le escapó un grito cuando cerró los ojos con la mano.
- ¿Lo viste? Preguntó Natasha, agarrando su mano.
- Sí. Espera ... yo ... lo vi, - dijo Sonya involuntariamente, sin saber aún a quién se refería Natasha con su palabra: él - Nikolai o él - Andrey.
“¿Pero por qué no debería decir lo que vi? ¡Después de todo, los demás ven! ¿Y quién puede condenarme por lo que vi o no vi? " brilló en la cabeza de Sonya.
"Sí, lo vi", dijo.
- ¿Cómo? ¿Cómo es? ¿Está de pie o acostado?
- No, vi ... Eso no fue nada, de repente veo que está mintiendo.
- ¿Andrey está mintiendo? ¿Él está enfermo? - preguntó Natasha con ojos fijos asustados mirando a su amiga.
“No, al contrario”, al contrario, un rostro alegre, y se volvió hacia mí, “y en el momento en que habló, le pareció a ella misma que veía lo que decía.
- Bueno, entonces, Sonya? ...
- Aquí no consideré que algo azul y rojo ...
- ¡Sonya! cuando volverá? ¡Cuando lo veo! Dios mío, cuánto tengo miedo por él y por mí, y por todo lo que tengo miedo ... - habló Natasha, y sin responder una palabra a los consuelos de Sonya, se fue a la cama y durante mucho tiempo después de que hubieran apagado la vela. , con los ojos abiertos, yacía inmóvil en la cama y miraba la helada luz de la luna a través de las heladas ventanas.
Poco después de la Navidad, Nikolai le anunció a su madre su amor por Sonya y su firme decisión de casarse con ella. La condesa, que había notado durante mucho tiempo lo que sucedía entre Sonya y Nikolai, y estaba esperando esta explicación, escuchó en silencio sus palabras y le dijo a su hijo que podía casarse con quien quisiera; pero que ni ella ni su padre le darían la bendición para tal matrimonio. Por primera vez, Nikolai sintió que su madre no estaba contenta con él, que a pesar de todo su amor por él, no se rendiría ante él. Ella, con frialdad y sin mirar a su hijo, mandó llamar a su marido; y cuando llegó, la condesa quiso contarle breve y fríamente cuál era el asunto en presencia de Nicolás, pero no pudo resistir: lloró con lágrimas de molestia y salió de la habitación. El viejo conde comenzó a aconsejar a Nicolás vacilante y a pedirle que abandonara su intención. Nikolai respondió que no podía cambiar su palabra, y el padre, suspirando y obviamente avergonzado, muy pronto interrumpió su discurso y se dirigió a la condesa. En todos los enfrentamientos con su hijo, el conde no dejaba frente a él la conciencia de su culpabilidad por la alteración de los asuntos, y por tanto no podía enfadarse con su hijo por negarse a casarse con una novia rica y por elegir una dote. Sonya: solo recordó más vívidamente en esta ocasión que, si las cosas no estaban alteradas, era imposible para Nikolai desear una esposa mejor que Sonya; y que es el único culpable de trastornar aventuras con su Mitenka y con sus hábitos irresistibles.
El padre y la madre ya no hablaban de este asunto con su hijo; pero a los pocos días la condesa llamó a Sonya, y con una crueldad que ni una ni la otra esperaban, la condesa reprochó a su sobrina por tentar a su hijo y por ser ingrata. Sonya, en silencio con los ojos bajos, escuchó las crueles palabras de la condesa y no entendió lo que se le exigía. Estaba dispuesta a sacrificar todo por sus benefactores. La idea del autosacrificio era su pensamiento favorito; pero en este caso no podía entender a quién y qué debía sacrificar. No pudo evitar amar a la condesa y a toda la familia Rostov, pero no pudo evitar amar a Nikolai y no saber que su felicidad dependía de este amor. Ella se quedó callada y triste, y no respondió. Nikolai, como le pareció a él, no pudo soportar más que esta situación y fue a explicarse a su madre. Nikolay le rogó a su madre que lo perdonara a él y a Sonya y que aceptara su matrimonio, luego amenazó a su madre que si perseguían a Sonya, se casaría con ella de inmediato en secreto.
La condesa, con una frialdad que su hijo nunca había visto, le respondió que era un adulto, que el príncipe Andrés se casaría sin el consentimiento de su padre, y que él podría hacer lo mismo, pero que nunca reconocería a este intrigante como su hija.
Expulsado por la palabra intrigante, Nikolai, alzando la voz, le dijo a su madre que nunca pensó que ella lo obligaría a vender sus sentimientos, y que si era así, entonces estaba hablando por última vez ... Pero él No tuvo tiempo de decir esa palabra decisiva que, a juzgar por la expresión de su rostro, su madre esperaba con horror y que, tal vez, quedaría para siempre un cruel recuerdo entre ellos. No tuvo tiempo de terminar, porque Natasha, con el rostro pálido y serio, entró a la habitación por la puerta en la que estaba escuchando a escondidas.
- Nikolinka, estás diciendo tonterías, cállate, cállate! Te digo, ¡cállate! .. - casi gritó para ahogar su voz.
“Mamá, cariño, esto no es para nada porque ... cariño, pobrecito”, se volvió hacia su madre, quien sintiéndose al borde de la ruptura, miró a su hijo con horror, pero, por terquedad y entusiasmo por la lucha, no quiso y no pudo darse por vencido.
"Nikolinka, te lo explicaré, vete, escucha, mi querida madre", le dijo a su madre.
Sus palabras no tenían sentido; pero lograron el resultado que ella buscaba.
La condesa escondió pesadamente su rostro en el pecho de su hija, y Nikolai se levantó, lo agarró por la cabeza y salió de la habitación.
Natasha abordó el tema de la reconciliación y lo llevó al punto en que Nikolai recibió una promesa de su madre de que Sonya no sería oprimida, y él mismo hizo la promesa de que no haría nada en secreto de sus padres.
Con la firme intención, habiendo arreglado sus asuntos en el regimiento, retirarse, venir y casarse con Sonya, Nikolai, triste y serio, en desacuerdo con su familia, pero, como le pareció a él, apasionadamente enamorado, se fue al regimiento en el principios de enero.
Después de la partida de Nikolai, la casa de los Rostov se puso más triste que nunca. La condesa se enfermó de un trastorno mental.
Sonya estaba triste tanto por la separación de Nikolai como más aún por ese tono hostil con el que la condesa no pudo evitar tratarla. El conde estaba más preocupado que nunca por el mal estado de las cosas, que requería algún tipo de acción decisiva. Era necesario vender una casa en Moscú y una casa cerca de Moscú, y para vender una casa era necesario ir a Moscú. Pero la salud de la condesa la obligó a posponer su partida de un día para otro.
Natasha, que soportó fácil e incluso alegremente la primera vez que se separó de su prometido, ahora se estaba volviendo más agitada e impaciente cada día. La idea de que de esta manera, para nada, su mejor momento, que ella habría utilizado para amarlo, se perdió para nadie, la atormentaba sin descanso. La mayoría de sus cartas la enfurecieron. Fue ofensivo para ella pensar que mientras ella vive solo con el pensamiento de él, él vive una vida real, ve nuevos lugares, nuevas personas que son interesantes para él. Cuanto más entretenidas eran sus cartas, más molesta estaba ella. Las cartas que le había enviado no solo no la consolaban, sino que le parecían un deber aburrido y falso. No sabía escribir, porque no podía comprender la posibilidad de expresar en una carta con sinceridad al menos una milésima parte de lo que solía expresar con su voz, sonrisa y mirada. Le escribía cartas clásicamente monótonas y secas, a las que ella misma no atribuía ningún significado y en las que, por bruillones, la condesa corrigía sus errores ortográficos.
La salud de la condesa aún no mejoraba; pero ya no fue posible posponer el viaje a Moscú. Era necesario hacer una dote, era necesario vender la casa y, además, se esperaba al príncipe Andrey primero en Moscú, donde vivía ese invierno el príncipe Nikolai Andreevich, y Natasha estaba segura de que ya había llegado.
La condesa permaneció en el pueblo y el conde, llevándose consigo a Sonya y Natasha, fue a Moscú a finales de enero.
Después del emparejamiento del príncipe Andrei y Natasha, Pierre, sin ninguna razón obvia, sintió de repente la imposibilidad de continuar con su antigua vida. No importa cuán firmemente estaba convencido de las verdades que le reveló su benefactor, no importa cuán feliz estuvo esa primera vez de entusiasmo por el trabajo interno de superación personal, al que se entregó con tanto fervor, después del compromiso de Prince. Andrey a Natasha y después de la muerte de Joseph Alekseevich, sobre la cual recibió noticias casi al mismo tiempo, todo el encanto de esta vida anterior desapareció repentinamente para él. Solo quedaba un esqueleto de vida: su casa con una esposa brillante, ahora disfrutando de los favores de una persona importante, conocimiento de todo Petersburgo y servicio con aburridas formalidades. Y esta vieja vida de repente se presentó con una abominación inesperada a Pierre. Dejó de escribir su diario, evitó la compañía de hermanos, comenzó a ir de nuevo al club, comenzó a beber mucho, volvió a acercarse a las empresas solteras y comenzó a llevar una vida tal que la condesa Elena Vasilievna consideró necesario convertirlo en un comentario severo. Pierre, sintiendo que ella tenía razón y para no comprometer a su esposa, se fue a Moscú.
Autor Enciclopedia química b. I.L. KnunyantsNITROBENCENO(aceite de mirban) C 6 H 5 MO 2, peso molecular 123,11, incoloro. o un líquido aceitoso amarillo verdoso con olor a almendra amarga; punto de fusión 5,85 ° C, punto de ebullición 211,03 ° C, 108,2 ° / 30 mm Hg; d 4 20 1,2037; p D 20 1,1562, h 2,165 MPa. s (15ºC), 1,634 mPa. s (30 ° C); g 4.335. 10 -6 N / m; C0 p 0,1774 kJ / (kg. K); Muestra DH 0 -17.165 kJ / mol, DH 0 combustión (para líquido) -3094.88 kJ / mol, DH 0 ef 46.05 kJ / mol, DH 0 combustión 58.19 kJ / mol. A - 30 ° С - cristales del sistema monoclínico (a = 0.386 nm, b = 1.165 nm, c = 1.324 nm, b = 95.58 °, z = 4). Poco soluble en agua (0,19% en peso a 20 ° C, 0,8% a 80 ° C); miscible en todos los aspectos con éter dietílico, benceno; buen sol. en otros disolventes orgánicos, destilados con vapor.
En términos de propiedades químicas, es un compuesto nitro aromático típico. Electroph. la sustitución (cloración, nitración, sulfonación) es más difícil que para el benceno, lo que se debe a la fuerte acción de captación de electrones del grupo NO 2. La sustitución se encuentra principalmente en la posición meta. La nitración del NITROBENCENO procede según el esquema 1 o 2:
Nucleof. el reemplazo es fácil; el segundo sustituyente entra en la posición orto o nara, por ejemplo, la fusión con KOH a 100 ° C conduce a o-nitrofenol. El NITROBENCENO no reacciona con Friedel-Crafts. La reducción de NITROBENCENO depende de la naturaleza del agente reductor y de las condiciones de la reacción. Al reducir con metales (Fe, Zn o Sn) en un ambiente ácido, sulfuros metálicos, H 2 en presencia de metales. los catalizadores o SnCl 2 en CH 3 COOH NITROBENZOL se convierten en anilina; a
la acción del Zn en un medio alcalino o LiAlH 4 forma una mezcla de azo- y azoxibencenos, que luego se convierten en hidrazo-benceno, y al interactuar con Na 3 AsO 3 -azoxibenceno. El tratamiento con NITROBENZOL Zn en un medio neutro conduce a N-fenil-hidroxilamina, una mezcla de Na 2 S 2 O 3 con Na 3 PO 4 -K fenil sulfamato Na. Durante la reducción electroquímica en un medio de ácido sulfúrico, el NITROBENZOL se convierte en n-aminofenol.
En la industria, para obtener NITROBENCENO, un proceso continuo de nitración de benceno con una mezcla de conc. HNO 3 y H 2 SO 4; rendimiento 96-99%. En laboratorio, el NITROBENZOL se obtiene añadiendo benceno a una mezcla de HNO 3 (densidad 1,4 g / cm 3) y H 2 SO 4 (1,84 g / cm 3) en una proporción 1: 1 a 55-60 ° C; tiempo de mantenimiento 45 min; rendimiento 81%.
El NITROBENCENO se determina polarográficamente o por reducción con TlCl 2 o TiSO 4 en medio ácido, seguido de titulación del exceso de Ti 2+, y también por conversión del NITROBENCENO en m-dinitrobenceno con determinación colorimétrica de este último. El NITROBENCENO tiñe de rosa la solución de KOH al 10%.
El NITROBENZOL es tóxico, se absorbe a través de la piel; tiene un fuerte efecto sobre el sistema nervioso central, interrumpe el metabolismo, causa enfermedad hepática, oxida la hemoglobina a metahemoglobina; MPC 3 mg / m 3. Punto de inflamación 88 ° C, punto de inflamación 482 ° C.
El NITROBENCENO es una materia prima para la producción de anilina, un compuesto aromático que contiene nitrógeno (por ejemplo, bencidina, quinolina, azobenceno); un disolvente para éteres de celulosa; componente de compuestos de pulido para metales.
Más de 250 mil toneladas de NITROBENCENO se producen anualmente en EE. UU.
Literatura: Orlova E.Yu., Química y tecnología de voladuras y explosivos, 3ª ed., L., 1981; Enciclopedia Kirk-Othmer, 3.a ed., V. 15, N. Y. 1981.
V. I. Erashko.
ÁCIDO m-NITROBENZOLSULFÓICO(Ácido 3-nitrobencenosulfónico), fórmula I, peso molecular 203,17; cristales incoloros; punto de fusión 70 ° C; higroscópico; Disolvamos bien en agua, etanol. Con alcalinos y alcalinotérreos. forma sales solubles en agua con metales; la solubilidad a 25 ° С para la sal K es 3.04%, para la sal Pb es 6.09%.
El NITROBENCENO tiene las propiedades de los compuestos nitro aromáticos y los ácidos bencenosulfónicos. Con SOCl 2 a 70 ° C se forma el anhídrido correspondiente (punto de fusión 130-140 ° C) con una mezcla de sulfocloruro (punto de fusión 142 ° C), a 180-200 ° C se convierten en m-diclorobenceno. La sal K de NITROBENZOL con PCl 5 a 100 ° C se convierte en 3-nitrobencenosulfocloruro (punto de fusión 63-64 ° C), la sal Na con una mezcla de PBr 3 y PBr 5 en bis- (3-nitrofenil) disulfuro. El NITROBENCENO se reduce fácilmente mediante varios agentes. Así, la acción de Fe en H 2 SO 4, hidrazina en álcali alcohólico acuoso y la hidrogenación catalítica en presencia de Pd o Ni conduce al ácido 3-aminobencenosulfónico (ácido metanílico); reducción de Al a H 2 SO 4 diluido a 100 ° C a ácido 5-amino-2-hidroxibencenosulfónico. Con sulfuro de hidrógeno en una solución de NaHS o Zn en una solución alcalina, el NITROBENZOL se reduce primero a ácido azobenceno-3,3 "-disulfónico (fórmula II), y luego a ácido hidrazobenceno-3,3" -disulfónico (III); este último bajo la acción de conc. El HCl a 20 ° C se reorganiza en ácido bencidina-2,2 "-disulfónico (IV):
Agente oxidante NITROBENCENO; oxidante-reductor el potencial en agua a 24 ° C es: 0,06 V (pH 0,76); 0,03 V (pH 3,76); -0,06 V (pH 6,77); -0,18 V (pH 9,6); -0,31 V (pH 11,8).
El NITROBENZOL se obtiene en forma de sal de sodio (ludigol) por sulfonación de nitrobenceno con 25% de oleum a 70 ° C, seguido de precipitación. El nitrobenceno-3-sulfocloruro se sintetiza mediante la cloración del nitrobenceno con ácido clorosulfónico.
El NITROBENZOL es un producto intermedio en la producción de ácido metanílico, ácido bencidin-2,2 "-disulfónico, algunos lek. drogas; agente oxidante en la producción de tintes, fotografía. T. autoencendido. ludigol 380 ° C; MPC 109 g / m 3 El cloruro de sulfonilo de NITROBENZOL se utiliza en la producción de 3-aminobencenosulfonamida.
Para literatura, vea el art. Ácido bencenosulfónico. NITROBENCENO B. Karpova.
Enciclopedia química. Volumen 3 >>
El nitrobenceno es un líquido incoloro (el nitrobenceno técnico es amarillo) con un punto de ebullición de 211 °. Tiene olor a almendra amarga.
El motivo del estudio del nitrobenceno es el olor acre de las almendras amargas de los destilados en ausencia de ácido cianhídrico en ellos, a veces la presencia de gotas oleosas pesadas de color amarillo claro en ellos.
Detección cualitativa de nitrobenceno. El destilado se extrae cuidadosamente en pequeñas porciones (5-10 ml) de éter. Los extractos etéreos combinados se filtran a través de un filtro seco, se evaporan y se detecta el nitrobenceno después de convertirlo en dinitrobenceno o anilina.
La conversión de nitrobenceno en dinitrobenceno se lleva a cabo tratando el residuo después de eliminar el éter con una mezcla nitrante.
Dentro de 2 horas.
El 1,3-dinitrobenceno formado se extrae con éter, habiendo diluido previamente el líquido de reacción 5 veces con agua y neutralizado con amoniaco acuoso.
Después de eliminar el éter, el residuo se disuelve en una cantidad posiblemente pequeña de acetona (unas gotas) y se mezcla con 2-4 gotas de una solución de potasio cáustico (o sodio) en alcohol metílico, en presencia de dinitrobenceno, una violeta. aparece el color. Se encontraron 0,5 mg de C 6 H 5 NO 2 en el destilado (A. A. Vasilyeva).
Química probable de la reacción:
Reducción de nitrobenceno a anilina con hidrógeno en el momento del aislamiento
La reacción pasa por una serie de etapas intermedias:
La anilina formada se extrae con éter y se examina mediante reacciones de panilina (ver. Anilina). Se encontraron 0,4 mg de nitrobenceno en todo el volumen del destilado.
Importancia toxicológica y metabolismo. El nitrobenceno como sustancia olorosa se utiliza en diversas industrias (fabricación de jabón, producción de cremas para zapatos, etc.) para disolver pinturas. El envenenamiento por ellos puede ocurrir por inhalación, a través de la penetración de la piel. Me tenias cien intoxicaciones con nitrobenceno, así como sus soluciones en alcohol etílico, por vía oral.
Cantidades menores de nitrobenceno causan náuseas, vómitos y malestar. A partir de la toma de grandes dosis aparecen fenómenos por parte del sistema nervioso: ataxia, marcha tambaleante, etc. El aire exhalado tiene olor a nitrobenceno, la piel adquiere un color gris azulado, que se debe a la formación de metahemoglobina. en la sangre. Se desconoce la dosis letal de nitrobenceno para humanos. En la literatura, se indica que ver, frotar puede provenir incluso de 2 gotas de nitrobenceno.
Al abrir el envenenado, es característico el olor característico del nitrobenceno, que recuerda al olor del ácido cianhídrico. En caso de intoxicación con ácido cianhídrico, este olor desaparece rápidamente después de abrir la cavidad abdominal. El color de la sangre y los órganos es el chocolate. La sangre es viscosa, no se coagula durante mucho tiempo. Se observa hiperemia venosa de todos los órganos.
El nitrobenceno, introducido en el cuerpo, se libera lentamente. Parte de esta secreción pasa por los pulmones (el olor a almendras amargas de la boca dura varios días). La orina del envenenado contiene para-aminofenol en forma de un compuesto emparejado con ácido sulfúrico.
De los órganos del cadáver, el nitrobenceno desaparece con bastante rapidez, siendo restaurado por el sulfuro de hidrógeno formado durante la descomposición.
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(aceite de mirban) C 6 H 5 MO 2, mol. m. 123.11, incoloro o un líquido aceitoso amarillo verdoso con olor a almendra amarga; t. pl. 5,85 ° C, punto de ebullición 211,03 ° C, 108,2 ° / 30 mm Hg. Arte .; d 4 20 1,2037; n D 20
1,1562, h 2,165 MPa. s (15ºC), 1,634 mPa. s (30 ° C); g 4.335. 10 -6 N / m; Desde 0 R 0,1774 kJ / (kg. K); Muestra DH 0 -17.165 kJ / mol, DH 0 combustión (para líquido) -3094.88 kJ / mol, DH 0 ef 46.05 kJ / mol, DH 0 combustión 58.19 kJ / mol. A H 30 ° C - cristales de sistema monoclínico (a = 0.386 nm, b = 1,165 nm, c = 1,324 nm, b = 95,58 °, z = 4). Pobre sol. en agua (0,19% en peso a 20 ° C, 0,8% a 80 ° C); miscible en todos los aspectos con éter dietílico, benceno; buen sol. en otra org. p-amateurs, se destila con vapor de agua.
Por quím. sv-you - aromático típico. compuesto nitro. Electroph. la sustitución (cloración, nitración, sulfonación) es más difícil que para el benceno, lo que se debe a la fuerte acción de captación de electrones del grupo NO 2. La sustitución es predominantemente. v meta-posición. La nitración de N. procede según el esquema 1 o 2:
Nucleof. el reemplazo es fácil; segundo diputado entra orto- o nara-posición, ej. la fusión con KOH a 100 ° C conduce a o-nitrofenol. N. no se une al distrito Friedel-Crafts. La recuperación de N. depende de la naturaleza del agente reductor y de las condiciones de administración. Al reducir con metales (Fe, Zn o Sn) en un medio ácido, con sulfuros metálicos, el H 2 está presente. metálico catalizadores o SnCl 2 en CH 3 COOH N. transformados. anilina; a
la acción del Zn en un medio alcalino o LiAlH 4 forma una mezcla de azo- y azoxibencenos, que luego se convierten en hidrazo-benceno, y al interactuar. con Ka 3 AsO 3 -azoxibenceno. El tratamiento de H. Zn en un medio neutro conduce a N-fenil-hidroxilamina, una mezcla de Na 2 S 2 O 3 con Na 3 PO 4 -K fenil sulfamato Na. Con electroquímica. Reducción del ambiente de ácido sulfúrico N. vueltas. a n-aminofenol.
En el prom-sti para obtener N., un proceso continuo de nitración de benceno con una mezcla de conc. HNO 3 y H 2 SO 4; rendimiento 96-99%. En el laboratorio, el N. se obtiene añadiendo benceno a una mezcla de HNO 3 (densidad 1,4 g / cm 3) y H 2 SO 4 (1,84 g / cm 3) en una proporción de 1: 1 a 55-60 ° C; tiempo de mantenimiento 45 min; rendimiento 81%.
Determine N. polarográficamente o reducción usando TlCl 2 o TiSO 4 en un medio ácido seguido de. titulación del exceso de Ti 2+, así como transferencia de N. a m-dinitrobenceno con determinación colorimétrica de este último. N. pinta una solución al 10% de KOH en rosa.
N. es tóxico, se absorbe a través de la piel; tiene un fuerte efecto en el centro. el sistema nervioso, interrumpe el metabolismo de adentro hacia adentro, causa enfermedad hepática, oxida la hemoglobina a metahemoglobina; MPC 3 mg / m 3. T. pop. 88 ° C, por lo que el encendido 482 ° C.
N. - materia prima en la producción de anilina, aromática. compuestos que contienen nitrógeno. (por ejemplo, bencidina, quinolina, azobenceno); solución de éteres de celulosa; componente de compuestos de pulido para metales.
En los EE. UU. Se producen más de 250 mil toneladas de N. anualmente.
Iluminado .: Orlova E. Yu., Química y tecnología de voladuras y explosivos, 3ª ed., L., 1981; Enciclopedia Kirk-Othmer, 3.a ed., V. 15, N. Y. 1981.
V. I. Erashko.
ÁCIDO m-NITROBENZOLSULFÓICO(Ácido 3-nitrobencenosulfónico), f-la I, mol. m. 203,17; incoloro cristales t. pl. 70 ° C; higroscópico; buen sol. en agua, etanol. Con alcalinos y alcalinotérreos. forma sales solubles en agua con metales; La retención de p a 25 ° C para la sal K es del 3,04%, para la sal de Pb es del 6,09%.
N. posee St. aromáticas. compuestos nitro y bencenoácidos sulfónicos. Con SOCl 2 a 70 ° C se forma el anhídrido correspondiente (pf 130-140 ° C) con una mezcla de sulfocloruro (pf 142 ° C), a 180-200 ° C se transforma. en m-diclorobenceno. La sal K de N. con РСl 5 a 100 ° С se transforma. en 3-nitrobencenosulfocloruro (pf 63-64 ° C), sal de sodio con una mezcla de PBr 3 y PBr 5 -c Bis- (3-nitrofenil) disulfuro. N. se restaura fácilmente bajo la influencia de la descomposición. agentes. Entonces, la acción del Fe en H 2 SO 4, hidracina en agua-alcohol alcalina y catalítica. hidrogenación en presencia. El Pd o Ni conduce al ácido 3-aminobencenosulfónico (ácido metanílico); restauración de Al a un descanso. H 2 SO 4 a 100 ° C - al ácido 5-amino-2-hidroxibencenosulfónico. El sulfuro de hidrógeno en solución NaHS o Zn en solución alcalina se reduce primero a ácido azobenceno-3,3 "-disulfónico (f-la II), y luego a ácido hidrazobenceno-3,3" -disulfónico (III); este último bajo la acción de conc. El HCl a 20 ° C se reorganiza en ácido bencidina-2,2 "-disulfónico (IV):
H.-agente oxidante; oxidante-reductor el potencial en agua a 24 ° C es: 0,06 V (pH 0,76); 0,03 V (pH 3,76); -0,06 V (pH 6,77); -0,18 V (pH 9,6); -0,31 V (pH 11,8).
Obtenga N. en forma de sulfonación de sal de sodio (ludigol) de nitrobenceno con 25% de oleum a 70 ° C seguido de. abandonando la escuela. El nitrobenceno-3-sulfocloruro se sintetiza mediante la cloración del nitrobenceno con ácido clorosulfónico.
N.-producto intermedio en la producción de ácido metanílico, bencidina-ácido 2,2 "-disulfónico, determinadas preparaciones medicinales; oxidante en la producción de tintes, fotografías. T. ludigol espontáneo 380 ° С; límite máximo de concentración 109 g / m El sulfocloruro de 3 N. se utiliza en la producción de 3-aminobencenosulfamida.
Iluminado. ver en el art. Ácido bencenosulfónico. N. B. Karpova.
Fórmula estructural
Fórmula verdadera, empírica o burda: C 6 H 5 NO 2
Composición química del nitrobenceno
Masa molecular: 123.111
Nitrobenceno- una sustancia orgánica tóxica con olor a almendra. Fórmula C 6 H 5 NO 2.
Propiedades físicas y químicas
La apariencia del nitrobenceno son cristales de color amarillo brillante o un líquido aceitoso (incoloro o amarillo verdoso) con olor a almendra amarga, insoluble en agua (0,19% en peso a 297 K, 0,8% a 350 K). Muestra propiedades básicas débiles. Se disuelve en concentrado (cuando se diluye con agua, precipita). Miscible con éter dietílico, benceno y algunos otros disolventes orgánicos. Destilado con vapor. Índice de refracción (para la línea D de sodio (589 nm), a 297 K) 1.5562. El momento dipolar de las moléculas gaseosas (en Debyes) es 4.22 D. El calor específico es 1.51 J / (g · K.
Sustitución electrofílica
Debido a la fuerte acción de captación de electrones del grupo nitro, las reacciones de sustitución electrofílica proceden a la posición meta y la velocidad de reacción es menor que la del benceno.
- Nitración. Se forma una mezcla de isómeros: 93% de m-dinitrobenceno, 6,5% de o-dinitrobenceno y 0,5% de p-dinitrobenceno.
C 6 H 6 → C 6 H 5 NO 2 + C 6 H 4 (NO 2) 2 + C 6 H 3 (NO 2) 3 - Sulfonacion
- Halogenación
C 6 H 5 NO 2 → m-Br-> C 6 H 4 -NO 2 + HBr
No reacciona con Friedel-Crafts
Sustitución nucleofílica
C 6 H 5 NO 2 → o-HO-C 6 H 4 -NO 2 + p-HO-C 6 H 4 -NO 2
Cuando se trata con compuestos de organomagnesio en éter, el radical hidrocarbonado como nucleófilo entra en las posiciones orto y para del grupo nitro (que luego se reduce al grupo nitroso)
C 6 H 5 NO 2 → o-R-C 6 H 4 -NO + p-R-C 6 H 4 -NO
Recuperación
La reacción más importante de los compuestos nitro aromáticos es su reducción a primarios. Esta reacción fue descubierta en 1842 por N.N.Zinin, quien fue el primero en reducir el nitrobenceno a anilina mediante la acción del sulfuro de amonio. En la actualidad, la hidrogenación catalítica se usa industrialmente para reducir el grupo nitro en los arenos al grupo amino. El cobre sobre gel de sílice se utiliza como catalizador como vehículo. El catalizador se prepara aplicando carbonato de cobre a partir de una suspensión en una solución de silicato de sodio y posterior reducción con hidrógeno mientras se calienta. El rendimiento de anilina sobre este catalizador es del 98%.
A veces, en la hidrogenación industrial de nitrobenceno a anilina, el níquel se utiliza como catalizador en combinación con óxidos de vanadio y aluminio. Dicho catalizador es eficaz en el intervalo de 250 a 300 ° y se regenera fácilmente por oxidación con aire. El rendimiento de anilina y otros es del 97 al 98%. La reducción de los compuestos nitro puede ir acompañada de la hidrogenación del anillo de benceno. Por esta razón, se evita el platino, el paladio o el níquel Raney como catalizadores para la producción de aromáticos.
En la industria, la anilina se obtiene por reducción catalítica de nitrobenceno sobre un catalizador de cobre o níquel, que ha reemplazado el antiguo método de reducción de nitrobenceno con virutas de hierro fundido en una solución acuosa de cloruro férrico y ácido clorhídrico. Los intermedios son nitrosobenceno y N-fenilhidroxilamina.
Otra opción para producir nitrosobenceno:
C 6 H 5 NO 2 → C 6 H 5 -NH-OH → C 6 H 5 -NO
Actualmente, la reducción del grupo nitro al grupo amino con sulfuro e hidrosulfuro de sodio solo es importante para la reducción parcial de uno de los dos grupos nitro, por ejemplo, en m-dinitrobenceno o 2,4-dinitroanilina.
Con la reducción gradual de compuestos polinitro utilizando sulfuro de sodio, este reactivo inorgánico se convierte en tetrasulfuro de sodio, que se acompaña de la formación.
La alta alcalinidad del medio conduce a la formación de compuestos azoxi y azo e hidrazo como subproductos. Para evitar esto, se debe usar hidrosulfuro de sodio como agente reductor, donde no se forma.
El azoxibenceno se puede obtener por reducción de nitrobenceno: con una solución alcohólica de potasio cáustico, amalgama de sodio, hidrógeno en presencia de óxido de plomo, metanol y sosa cáustica, metóxido de sodio y metanol, óxido de plomo en suspensión alcalina, dextrosa en suspensión alcalina. , β-fenilhidroxilamina.
El azobenceno se puede obtener, por ejemplo, por reducción de nitrobenceno hirviendo con polvo de zinc en una solución acuosa de alcohol.
Se pueden obtener electroquímicamente muchas más derivadas reducidas, con la correcta selección de electrodos.
Métodos conocidos para la reducción de compuestos nitro a amidas (amalgamas de sodio o zinc, sulfuros de sodio y amonio).
Recepción
El método principal para producir nitrobenceno (como otros nitroarenos) es la nitración en condiciones de sustitución electrofílica de benceno (respectivamente, arenos). La partícula electrofílica es el ion nitronio NO 2 +.
Por ejemplo, en la industria, el nitrobenceno se obtiene por nitración continua de benceno con una mezcla de H 2 SO 4 concentrado y HNO 3 con un rendimiento del 96-99%.
En condiciones de laboratorio, el nitrobenceno se obtiene por nitración, por ejemplo, es posible obtener nitrobenceno por oxidación. Los derivados de nitrobenceno se utilizan como explosivos y como componentes de combustibles para cohetes. En perfumería, como sustancias aromatizantes o fijadoras de olores, incluidos los almizcles artificiales. El propio nitrobenceno se producía previamente con el nombre de aceite de "almendra amarga" o "mirban". Algunos derivados del nitrobenceno se utilizan en barnices y pinturas. Algunos se utilizan en medicina.
Toxicidad
Se absorbe a través de la piel, tiene un fuerte efecto sobre el sistema nervioso central, altera el metabolismo, causa enfermedad hepática, oxida la hemoglobina a metahemoglobina.
