Nitrati ta 'toluene: ekwazzjoni Reazzjoni

Ejja nitkellmu dwar kif il-nitrati ta 'toluene. Ippreparat b'mod simili billi jirreaġixxi numru kbir ta 'prodotti nofshom lesti użati fil-manifattura ta' splussivi, farmaċewtiċi.

L-importanza ta 'nitrati

derivattivi benżina bħala komposti nitro aromatiċi huma disponibbli fl-industrija kimika moderna. Nitrobenżina fl anilina hija prodott intermedjarju, fwieħa, il-produzzjoni farmaċewtika. Huwa ta 'solvent eċċellenti għall-komposti organiċi ħafna, inklużi ċelluloża u nitrit biex jiffurmaw massa ġelatinuża miegħu. Fl-industrija tal-petroleum huwa użat bħala Purifikatur għaż-żjut lubrikanti. Meta l-nitrati ta 'toluene hija benżidin ippreparat, anilina, aċidu aminosalicylic, phenylenediamine.

Karatteristiċi ta 'nitrati

Nitrati kkaratterizzat grupp NO2 daħla fil-molekula tal-kompost organiku. Jiddependi fuq il-materjal tal-bidu, dan il-proċess tipproċedi permezz ta 'radikali, nucleophilic, il-mekkaniżmu electrophilic. Il-partiċelli attivi jaġixxu bħala kazzjonijiet nitronium, jonji u radikali NO2. Reazzjoni nitrati toluene tirreferi għas-sostituzzjoni. Għal sustanzi organiċi oħrajn jistgħu sostituzzjoni nitrati, u ż-żieda tal-bond doppju.

Nitrati ta 'toluene fil-molekula tal-idrokarburi aromatiċi isir juża l-aċidu nitrating (sulfuriku u nitriċi). -Katalist esebiti proprjetajiet aċidu sulfuriku li sservi bħala l-proċess mezzi vodotnimayuschego.

ekwazzjoni proċess

Nitrati ta 'toluene jinvolvi sostituzzjoni ta' atomu idroġenu wieħed mill nitro. Kif ma 'l-iskema tal-proċess li għaddej?

Sabiex tiddeskrivi l-għoti ta 'nitrati ta' toluene, l-ekwazzjoni reazzjoni jistax jiġi rappreżentat kif ġej:

ARH + HONO2 + = Ar-NO2 + H2 O

Huwa jippermettilek li jiġi ġġudikat biss fuq il-kors ġenerali tal-interazzjoni, iżda ma jiżvelawx l-karatteristiċi kollha ta 'dan il-proċess. Fil-fatt hemm reazzjoni bejn l-idrokarboni aromatiċi u l-prodotti ta 'aċidu nitriku.

Minħabba li l-prodott għandu molekula ilma, inaqqas il-konċentrazzjoni ta 'aċidu nitriku, nitrati ta' toluene għalhekk inaqqas. Sabiex tiġi evitata din il-problema, il-proċess isir f'temperaturi baxxi juża l-aċidu nitriku fl-ammont żejjed.

Żieda ta 'aċidu sulfuriku bħala aġenti deidratazzjoni użati , anidride aċetiku, l-aċidu polifosforiċi, trifluworid tal-boron. Huma jippermettu snizat konsum ta 'l-aċidu nitriku, tiżdied l-effiċjenza ta' interazzjoni.

L-sfumaturi tal-proċess

Il-nitrati ta 'toluene kien deskritt fis-seklu dsatax tard V. Markovnikov. Huwa kien kapaċi li tiġi stabbilita rabta bejn il-preżenza fit-taħlita ta 'reazzjoni kkonċentrat aċidu sulfuriku u r-rata tal-fluss proċess. Fil nitrotoluene produzzjoni tal-aċidu nitriku moderni anidruż huma użati, meħuda fl-eċċess żgħir.

Barra minn hekk, sulfonation u nitrati ta 'toluene jinvolvi l-użu disponibbli deidratazzjoni boron komponent fluworidu. introduzzjoni tagħha fil-proċess reazzjoni tippermetti li jnaqqsu l-ispiża tal-prodott miksub, li jagħmel disponibbli l nitrati ta 'toluene. Ekwazzjoni proċess flowing ġeneralment kienu kif ġej:

ARH + HNO3 + BF3 = Ar-NO2 + BF3 · H2 O

Wara hija introdotta tlestija tal-ilma reazzjoni, li permezz tagħhom il-forom dihydrate fluworidu boron monoidrat. Hija tneħħiet in vacuo, imbagħad żid fluworidu tal-kalċju, jirritornaw għall-forma kompost oriġinali.

Speċifiċità tal nitrati

Hemm xi karatteristiċi tal-proċess assoċjat mal-għażla ta 'reaġenti, sottostrat jużaw reazzjoni. Ikkunsidra xi wħud mill-għażliet aktar tagħhom:

• aċidu nitriku 60-65 fil-mija f'taħlita ta 'aċidu sulfuriku 96 fil-mija;
• taħlita ta '98% aċidu nitriku u l-aċidu sulfuriku kkonċentrat għall reazzjoni sustanzi organiċi ftit;
• nitrat tal-potassju jew tal-ammonju bl-aċidu sulfuriku konċentrat - hija eċċellenti għażla għall-produzzjoni ta 'polimer ta' komposti nitro.

-Kinetika ta 'nitrati

Idrokarburi aromatiċi, interazzjoni ma 'taħlita ta' sulfuriku u nitriċi, nitro ionically. V. Markovnikov kapaċi tikkaratterizza l-ispeċifiċità tal-interazzjoni. Il-proċess iseħħ f'diversi stadji. aċidu Nitrosernaya huwa l-ewwel ffurmat, li jgħaddi dissoċjazzjoni f'soluzzjoni milwiema. joni Nitronium huma irreaġixxiet toluene li jiffurmaw bħala nitrotoluene prodott. Meta miżjuda ma 'taħlita ta' molekuli ilma sseħħ waqt deċelerazzjoni.

F'solventi ma natura organika - nitromethane, acetonitrile, sulfolane - tippermetti l-formazzjoni tal-appli tiżdied ir-rata ta 'nitrati.

L-appli nitronium tirriżulta mehmuża mal-nukleu aromatiċi ta 'toluene, hekk ifformat intermedju. Aktar hemm differenza protoni, li jwassal għall-nitrotoluene formazzjoni.

Għal deskrizzjoni dettaljata tal-proċess li għaddej nistgħu nikkunsidraw l-formazzjoni ta ' "sigma" u "pi" kumpless. Edukazzjoni "sigma" tal-kumpless huwa l-pass li jillimita-rata tal-interazzjoni. Ir-rata tar-reazzjoni hija direttament relatata mal-rapidità tat-twaħħil kazzjoni nitronium li l-atomu tal-karbonju fil-nukleu ta 'komposti aromatiċi. protoni qsim off ta 'toluene jitwettaq kważi istantanjament.

Huwa biss f'xi sitwazzjonijiet, jista 'jkun hemm xi problemi bil-sostituzzjoni assoċjat ma' effett primarju sinifikanti iżotopi kinetika. Dan huwa dovut għall-aċċelerazzjoni tal-proċess ta 'ritorn fil-preżenza ta' ostakoli ta 'tipi varji.

Meta tagħżel katalista u aġent deidrazzjoni mal-proċess aċidu sulfuriku konċentrat hemm bidla ekwilibriju lejn il-formazzjoni ta 'prodotti ta' reazzjoni.

konklużjoni

Hija iffurmata fil-nitrati ta nitrotoluene toluene, li huwa prodott ta 'valur ta' l-industrija kimika. Huwa din is-sustanza hija kompost splussiv, sabiex id-domanda fl-operazzjonijiet ibblastjar. Fost il-problemi ambjentali assoċjati mal-manifattura industrijali tagħha, innota l-użu ta 'ammont sostanzjali ta' aċidu sulfuriku kkonċentrat.

Biex ilaħħqu ma 'din il-problema, kimiċi qed ifittxu modi biex jitnaqqsu l-aċidu sulfuriku iskart miksub wara l-proċess nitrati. Per eżempju, il-proċess isir f'temperaturi iktar baxxi, il-mezz użat huwa faċilment regenerable. Aċidu sulfuriku għandha proprjetajiet ossidanti qawwija, li taffettwa negattivament l-korrużjoni ta 'metalli tiżdied periklu għal organiżmi ħajjin. F'konformità mal-istandards kollha ta 'sigurtà possibbli biex ilaħħqu ma' dawn il-problemi, jiksbu komposti nitro kwalità għolja.