Синтез пикриновой кислоты

 

 

Стадия 2. Образование σ – комплекса:        

                                                             σ-комплекс 

 

 

 

                                                                        σ-комплекс

 

 

Стадия 3.   Выброс протона с образованием продукта замещения идет с участием основания – гидросульфат-иона   HSO₄ ^‾ :

 

     

 

 

       

      

      На второй стадии идёт нитрование  дисульфофенола с образованием тринитрофенола:

 

                    

 

 

Предполагаемый механизм реакции ( II стадия )

Стадия 1. Образование электрофильного реагента:

Стадия 2. Образование σ – комплекса:   

 

 

 

Стадия 3.   Выброс протона с образованием продукта замещения :

 

        [10].

 

                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   4. Экспериментальная часть

                                   4.1. Реагенты и оборудование

Свойства исходных веществ, применяемых при синтезе:

Название	Формула	Мr			Плотность
Фенол		94.11	40.8	181.8	1.0576
Азотная кислота (65%)		63.02	-20	121.6	1.4
Серная кислота (96%)		98.08	-13.6	301.30	1.8355

Свойства приготовляемого  вещества по литературным данным:

Мr = 229.11,   плотность ( ) = 1.8, ,  

Теоретический выход  приготовляемого вещества – 9.16г

Оборудование для синтеза:

1) Круглодонная колба  на 100 мл

2) Капельная воронка  на 50 мл

3) Холодильник Либиха

4) Магнитная мешалка

5) Водяная баня

6) Электрическая плитка

7) Воронка Бюхнера

8) Колба Бунзена 

                                      4.2. Методика эксперимента

4 г фенола и 10.9 мл  серной кислоты смешали в колбе  и нагрели на водяной бане, постоянно помешивая. Масса сначала  расслаивалась, а в конце реакции  стала однородной. Образовавшуюся 2,4 – фенолдисульфокислоту вылили в круглодонную колбу с 20 мл воды. Сюда же при тщательном перемешивании по каплям прибавили 11.2 мл 65%-ной азотной кислоты. При этом температура реакционной смеси поднималась, смесь окрашивалась в темно-коричневый цвет, выделялись бурые пары диоксида азота. Скорость введения в реакцию азотной кислоты была такой, что выделение оксидов азота было максимально уменьшено. После введения всей азотной кислоты в реакционную смесь последнюю при интенсивном перемешивании нагревали на водяной бане в течении 1.5 часов. Цвет раствора становился светло-желтым, на стенках колбы оседали светло-желтые кристаллы. Колбу охладили, содержимое разбавили 100 мл холодной воды, ещё раз охладили и отделили жёлтые кристаллы 2,4,6-тринитрофенола на воронке Бюхнера. [4]

Выход чистого продукта: 7 г. (76%) (от теоретического количества)

 

 

 

 

 

                                                  5. Выводы

1) Проведён литературный обзор по темам:

• способы получения пикриновой кислоты
• окислительное нитрование ароматических спиртов

2) Осуществлен синтез  пикриновой кислоты путем последовательной  обработкой фенола серной и  азотной кислотами.

Выход чистого продукта: 7 г. (76%) (от теоретического количества)

( по литературным данным)

3) Получены навыки самостоятельного выполнения синтеза органических соединений, работы с оригинальной литературой (монографии, статьи в научных журналах, реферативные журналы и т.д.), написан  научный отчет и изложен устный доклад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          6. Список использованной литературы

1) Травень В.Ф. Органическая  химия: Учебник для вузов: В  2 т. / В.Ф. Травень. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. Т. 1. 727с.; Т. 2. 582 с.

2) Лернер И.М., Гонор А.А., Славачевская Н.М., Берлин А.И. Указател препаративных синтезов органических соединений. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1982.-280 с.

3) Чичибабин А.Е. Основные  начала органической химии. 7-е  изд. / Под ред. П.Г. Сергеева, А.Л.  Либермана. М.: Госхимиздат, 1963. Т. 1. 910 с.; Т. 2. 767с.

4) А. Титце, Т. Айхер Препаративная органическая химия. М.: Мир. 1999. 704 с.

 

5) Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия: Учебник для вузов. – СПб: «Иван Фёдоров», 2002. – 624 с.

 

6) Уайтинг Д.А. // Общая органическая химия / Под. ред. Н.К. Кочеткова. М.: Химия, 1982. Т. 2, ч. 4, гл. 4.2. С. 175-289.

 

7)   Андерсен К.К. // Общая органическая химия / Под.  ред. Н.К. Кочеткова. М.:

Химия, 1982. Т. 5, ч. 11, гл. 11.19. С. 508-553.

 

8) Ворожцов Н.Н. Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей. М.: Госхимиздат, 1955. Гл. 2-4. 839с.

 

9) Геррет П.Дж. // Общая  органическая химия / Под. ред.  Н.К. Кочеткова. М.: Химия, 1981. Т. 1, ч. 2, гл. 2.4. С. 281-314; гл. 2.6. С.455-511.

 

10) Хиней Х. // Общая органическая химия / Под. ред. Н.К. Кочеткова. М.: Химия, 1981. Т. 1, ч. 2, гл. 2.5. С. 314-455.