Восстановление органических соединений

Анилин

 

Реактивы:

Нитробензол                                                 10,0 г

Олово гранулированное                              18,0 г

Соляная кислота (конц.)                              40 см³

Гидроксид натрия

Хлористый натрий

Сернокислый натрий

Хлороформ

 

В круглодонную колбу вместимостью 500 см³ вносят олово и нитробензол, прибавляют 5 см³ соляной кислоты и закрывают колбу пробкой с обратным воздушным холодильником. Содержимое колбы хорошо перемешивают. Через некоторое время начинается энергичная реакция, сопровождающаяся сильным разогревом смеси. Если реакция пойдет слишком бурно, то следует на некоторое время погрузить колбу в холодную воду.

Постепенно через воздушный холодильник вносят в колбу остальной объем соляной кислоты, поддерживая все время энергичное течение реакции. После того как вся кислота прибавлена, колбу нагревают в течение одного часа на водяной бане.

К теплому раствору прибавляют 15 см³ воды и постепенно приливают (до сильно щелочной реакции) раствор 25 г  гидроксида натрия в 30 см³ воды (подщелачивание проводить в очках). Из горячей смеси отгоняют анилин с водяным паром. В приемник собирается водная эмульсия анилина, которая постепенно расслаивается. После того как из холодильника начнет стекать вполне прозрачный дистиллят, отгоняют еще около 50 см³ жидкости.

Анилин заметно растворим в воде (100 г воды растворяют 3 г анилина), и поэтому для более полного выделения его из водного раствора полученный погон насыщают хлористым натрием, в концентрированных растворах которого анилин практически нерастворим. На каждые 100 см³ погона прибавляют от 20 до 25 г хорошо измельченного хлористого натрия. Соль растворяют при перемешивании и затем извлекают анилин хлороформом, взбалтывая раствор в делительной воронке последовательно с 25, 25 и еще раз 15 см³ хлороформа.

Соединенные хлороформные вытяжки сушат сернокислым натрием, отгоняют хлороформ на водяной бане и перегоняют анилин из маленькой перегонной колбы, применяя воздушный холодильник и отбирая фракцию в интервале от 180 до 184 ^оС.

Выход около 6 г.

Примечание. Нитробензол сильно ядовит, поэтому необходимо избегать вдыхания его паров.

Теоретические вопросы

1. Какие промежуточные продукты образуются при восстановлении нитробензола в кислой среде?

2. Почему перед перегонкой с паром необходимо создать в реакционной смеси сильно щелочную среду?

3. Какими способами получают анилин в промышленности?

Вопросы по методике синтеза

1. Почему соляную кислоту необходимо добавлять к реакционной смеси постепенно и при хорошем перемешивании?

2. Каковы токсические свойства нитробензола и какие меры безопасности необходимо соблюдать при работе с ним?

3. Как собрать установку для перегонки с водяным паром?

Антрон из антрахинона

Реактивы:

Антрахинон                                                  3,0 г

Олово                                                            3,0 г

Уксусная кислота (конц.)

Соляная кислота (конц.)

В круглодонную колбу вместимостью 100 см³, снабженную обратным холодильником, помещают 3 г антрахинона, 3 г олова и        30 см³ уксусной кислоты. (Работа в очках). Смесь нагревают на закрытой плитке и каждые 5 мин прибавляют по 10 капель концентрированной соляной кислоты через обратный холодильник. Если через час все олово растворится, то прибавляют еще 1 г олова. Кипячение продолжают до тех пор, пока не будет прибавлено 6 см³ соляной кислоты. Слегка охладив, раствор сливают в стакан, прибавляют 5 см³ воды и охлаждают на льду. Осадок отфильтровывают, промывают водой до исчезновения запаха уксусной кислоты и высушивают на воздухе.

Выход около 2,5 г.

Примечание. Соблюдайте осторожность при работе с ледяной уксусной кислотой - она вызывает ожоги.

Теоретические вопросы

1. К какому классу соединений относится антрахинон?

2. Какие восстановители, кроме вышеуказанного, могут использоваться в данной реакции?

Вопросы по методике синтеза

1. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с ледяной уксусной кислотой?

2. Для чего антрон по окончании реакции необходимо промывать водой?

3. Как определить температуру плавления антрона?