如何利用酸性差异分离对硝基甲苯与对甲基苯酚的混合物,能不能把理由也说一下。
用氢氧化钠反应。
对硝基甲苯与NaOH,不反应,在有机层;对硝基苯酚与氢氧化钠反应,生成的酚钠溶于水,在水层。
与硝酸甘油不同,它对于摩擦、震动等都不敏感。即使是受到枪击,也不容易爆炸。因此它需要雷管起动。也不会与金属起化学作用或者吸收水份。因此它可以存放多年。但它与碱强烈反应,生成不稳定的化合物。
扩展资料:
将甲苯磺化得到甲苯磺酸,而后用氢氧化钠处理熔融的磺化物,得到甲酚钠盐。将钠盐与水混合,通入二氧化硫或加入硫酸酸化得到甲酚。
在低真空度下蒸去粗甲酚的水分后,再在(80-93.3kPa)的真空度下,收集150-200℃馏分得混合甲酚。其中邻、间、对三种异构体的比例随反应条件而异,一般情况下,对位最多,间位较少,邻位更少。
对硝基酚(英文名称p-nitrophenol)又名4-硝基苯酚(4-nitrophenol),硝基酚共有三个同分异构体,及邻-、间-、对-硝基酚。对硝基酚常温下为无色或淡黄色结晶,能溶于热水、乙醇、乙醚,易溶于苛性碱,在碱金属的碳酸盐溶液中呈黄色。空气中易氧化颜色变深。高温下不稳定,当加热至273℃时开始分解。对硝基酚易燃、有毒,经皮肤吸收,能引起过敏。对人的毒性作用还不完全清楚。动物实验结果:对中枢神经和迷走神经末梢有 *** 作用及抑制作用,还出现高铁血色素症和呼吸困难。硝基苯酚的毒性强度顺序:对位体>间位体>邻位体。
对硝基苯酚分子式为C6H5NO3。
基本介绍中文名 :对硝基酚 英文名 :p-Nitrophenol 别称 :4-硝基苯酚,对硝基苯酚 化学式 :C6H5NO3 分子量 :139.11 CAS登录号 :100-02-7 EINECS登录号 :202-811-7 熔点 :112℃ 沸点 :279℃ 水溶性 :1.6g/100mL (25℃) 密度 :1.27g/cm3 外观 :淡黄色晶体 闪点 :169℃ 套用 :染料、医药及农药的中间体,酸碱指示剂 安全性描述 :S28-28A-45-36/37-16-7 危险性符号 :Xn,T,F 危险性描述 :R20/21/22-33-39/23/24/25-23/24/25-11 危险品运输编号 :UN 1663 6.1/PG 3基本信息,物理性质,制备方法,用途,配置标准,储存条件,应急处置,泄漏应急处理,防护措施,急救措施,风险术语,毒性,环境影响, 基本信息 中文名称:对硝基酚 对硝基酚 中文别名:对硝基苯酚4-硝基苯酚4-硝基-1-羟基苯分子式:C 6 H 5 NO 3 英文别名:p-NitrophenolPhenol,4-nitro-4-Nitrophenol4-Hydroxynitrobenzene CAS号:100-02-7 EINECS 登录号:202-811-7 物理性质 纯品为浅黄色结晶。无味。熔点114-116℃,沸点279℃,闪点169℃,相对密度1.479(20/4℃)。常温下微溶于水(1.6%,25℃),不易随蒸汽挥发。易溶於乙醇、氯仿及乙醚。溶于酸液时,淡黄色逐渐退去,pH3-4之间,几乎无色。溶于碱液时,颜色加深。能升华。 制备方法 由对硝基氯苯经水解、酸化而得。将浓度为137-140g/L的氢氧化钠溶液2320-2370L加入水解锅中,再加入600kg熔融的对硝基氯苯。加热至152℃,锅内压力为0.4MPa,然后停止加热,水解反应放热使温度和压力自然上升至165℃、约0.6MPa。保持3h后取样检查反应终点,反应结束后将水解物冷至120℃。将600L水和50L浓硫酸加到结晶锅中,压入上述水解物,并冷却到50℃左右,加入浓硫酸使刚果红试纸呈紫色,继续冷至30℃,抽滤,离心甩水,得含量90%以上的对硝基酚约500kg,收率92%。另一种制备法是将对硝基氯苯与氢氧化钾在氨中于75℃加热3h,反应后用盐酸酸化,即得对硝基酚。 用途 用作农药、医药、染料等精细化学品的中间体。用于制造非那西丁、扑热息痛、农药1605、显影剂米妥尔、硫化草绿GN、硫化还原黑CL、硫化还原黑CLB、硫化还原蓝RNX、硫化红棕B3R。也用作皮革防霉剂以及酸值指示剂。 对硝基酚 用作染料中间体、医药及农药的原料用作酸碱指示剂和分析试剂,也用于有机合成用作染料、医药及农药的中间体,也用作酸碱指示剂用作皮革防腐剂。对硝基苯酚是一种重要的有机合成原料,可作为有机磷杀虫剂对硫磷、甲基对硫磷的中间体,也可用于合成氟铃脲的中间体 2,6-二氯-4-硝基酚和杀铃脲的中间体 4-三氟甲氧基硝基苯。此外,它还是医药工业和染料工业的重要中间体。用作农药、医药、染料等精细化学品的中间体。用于制造非那西丁、扑热息痛、农药1605、显影剂米妥尔、硫化草绿GN、硫化还原黑CL、硫化还原黑CLB、硫化还原蓝RNX、硫化红棕B3R。也用作皮革防霉剂以及酸值指示剂。酸碱指示剂,pH5.6(无色)-7.6(黄色),有机合成。用于染料制造,药物制造及用作试剂。校准仪器和装置;评价方法;工作标准;质量保证/质量控制;其他。用于染料制造,药物制造及用作试剂。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、离子色谱等。滴定分析用标准溶液。 配置标准 对硝基酚指示剂(对硝基苯乙醇溶液):称取0.50g对硝基酚,溶於乙醇,用乙醇稀释至100mL 储存条件 用塑胶袋或牛皮纸内衬,外用全开口铁桶密封包装,存储与干燥、通风、阴凉场所。采用防爆型照明、通风设施。远离火种热源,禁止使用易产生火花的机械设备和工具。与氧化剂、还原剂、碱类、食品分开存放,严禁混装混运,储区应备有合适的材料收容泄漏物。按危险品管理运输。 应急处置 泄漏应急处理 隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,用沙土、干燥石灰或苏打灰混合,用清洁的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中,运至废物处理场所。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。 ⑴水体被污染的情况主要有:水体沿岸上游污染源的事故排放;陆地事故(如交通运输过程中的翻车事故)发生后经土壤流入水体,也有槽罐直接翻入路边水体的情况。可按以下方法处理: ①查明水体沿岸排放废水的污染源,阻止其继续向水体排污。 ②如果是液体4-硝基(苯)酚的槽车发生交通事故,应设法堵住裂缝,或迅速筑一道土堤拦住液流;如果是在平地,应围绕泄漏地区筑隔离堤;如果泄漏发生在斜坡上,则可沿污染物流动路线,在斜坡的下方筑拦液堤。在某些情况下,在液体流动的下方迅速挖一个坑也可以达到阻载泄漏的污染物的同样效果。 ③在拦液堤或拦液坑内收集到的液体须尽快移到安全密封的容器内操作时采取必要的安全保护措施。 ④已进入水体中的液体或固体4-硝基(苯)酚处理较困难,通常采用适当措施将被污染水体与其它水体隔离之手段,如可在较小的河流上筑坝将其拦住,将被污染的水抽排到其它水体或污水处理厂。 ⑵土壤污染的主要情况有各种高浓度废水(包括液体4-硝基(苯)酚)直接污染土壤,固体4-硝基(苯)酚由于事故倾洒在土壤中。 ①固体4-硝基(苯)酚污染土壤的处理方法较为简单,使用简单工具将其收集至容器中,视情况决定是否要将表层土剥离作焚烧处理。 ②液体4-硝基(苯)酚污染土壤时,应迅速设法制止其流动,包括筑堤、挖坑等措施,以防止污染面扩大或进一步污染水体。 ③最为广泛套用的方法是使用机械清除被污染土壤并在安全区进行处置,如焚烧。 ④如环境不允许大量挖掘和清除土壤时,可使用物理、化学和生物方法消除污染。如对地表乾封闭处理;地下水位高的地方采用注水法使水位上升,收集从地表溢出的水;让土壤保持休闲或通过翻耕以促进苯酚蒸发的自然降解法等等。 废弃物处置方法:用控制焚烧法。要保证充分燃烧,焚烧大量的废料时,焚烧炉排出的氮氧化物要通过洗涤器除去。从废水中回收硝基酚。 防护措施 呼吸系统防护:空气中浓度较高时,佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时,应该佩带自给式呼吸器。 眼睛防护:戴安全防护眼镜。 防护服:穿紧袖工作服,长统胶鞋。 手防护:戴橡皮手套。 其它:工作现场禁止吸菸、进食和饮水。及时换洗工作服。工作前后不饮酒,用温水洗澡,进行就业前和定期体检。 急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用肥皂水及清水彻底冲洗。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水冲洗。 吸入:迅速脱 离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。 食入:患者清醒时立即给饮植物油15~30ml。催吐,尽快彻底洗胃。就医。 灭火方法:雾状水、泡沫、二氧化碳、二粉、砂土。 风险术语 1.吸入、皮肤接触及吞食有害。 2.有累积效应的危险品。 R20吸入有害。 R21与皮肤接触有害。 R23吸入有毒。 R24与皮肤接触有毒。 毒性 对硝基苯酚有毒具有强烈 *** 作用,经皮肤吸收,能引起过敏。急性毒性:小鼠经口LD 50 467mg/kg。大鼠经口LD 50 616 mg/kg。对人的毒性作用还不完全清楚。动物实验结果:对中枢神经和迷走神经末梢有 *** 作用及抑制作用,还出现高铁血色素症和呼吸困难。 环境影响 联合国、国际海事组织和美国等规定为有毒污染物,做出了大气、地面水、水排放、废弃物、食品包装、海洋运输等方面的管理要求与容许限值。德国规定硝基苯酚三种异构体的空气排放标准为20mg/m 3 (一级),150mg/m 3 (二级),300 mg/m 3 (三级)。前苏联规定大气初步安全水平为3μg/ m 3 ,地面水最高容许浓度为0.02mg/L。此外其生产过程中的废弃物对环境的危害不容忽视。
一、 基本原理
1. 极限式、共振、共振杂化体
对于乙酸根,可写出如下两个Lewis结构式
Lewis 结构1 Lewis 结构2
如果把结构1、2中的成键电子看作是定域的,那它们之间是有区别的。它们各代表了两种极限状况,是极限结构。
通过电子位置的变化,可以实现由结构1转变为结构2。
结构1 结构2
共振论认为,有些分子或离子的真实结构(例如乙酸根),并不是任何一个单独的Lewis结构所能描述的,体现它们的应该是若干个共振结构。
电子位置变化的过程可用双箭头表示。
结构1 结构2
CH3CO2- 的真实结构可以看作是结构1和结构2的叠加,这种叠加称为共振。参与叠加的结构称为共振结构,共振的综合结果称为共振杂化体。
又如,酚氧负离子,共振论认为,它是由下列极限式参与共振所得到的杂化体。
2. 共振结构式的书写规则
(1) 只允许合理的Lewis 结构。
(2) 电子位置变,原子的位置不变。离域所涉及到的电子一般为π电子,或为非键电子对以及容易离域到P轨道上的电子。
(3) 要求有关的原子必须共平面。亦即,有关原子为SP2或SP杂化(有关原子指的是电子位置变化所涉及到的原子)。
(4) 从一个共振结构变化到另一个共振结构,不配对的电子数保持不变。
例如,重氮甲烷CH2N2
两个极限式的不配对的电子数为0,是允许的。
第一个极限式的不配对电子数为0,第二个极限式的不配对电子数为2,是不允许的。
3. 极限式对共振杂化体的贡献
共振是稳定因素。共振杂化体的能量低于任一参与共振的极限式。但并不是所有的共振结构对描述共振杂化体的贡献是等同的。
(1) 含完整八隅体的结构比在价电子层上少于8个电子的结构更稳定,贡献更大。
(2) 共价键的数目愈多,该共振结构愈稳定。
(3) 结构中电荷分离数目愈大,愈不稳定。
(4) 含不同电荷的结构,电荷愈接近,结构的贡献愈大。反之,含相同电荷的结构,电荷相隔愈远,结构的贡献愈大。
(5) 在电负性大的原子上带负电荷比电负性小的原子上带负电荷更稳定(此为电负性规则)。
例题:说明各共振式在下列共振杂化体结构中的贡献。
1.
贡献: A>B>C
讨论:A共价键数目多,没有电荷分离,C违反电负性规则。
2
贡献:A>B
讨论:A的共价键数目多,没有电荷分离。
3.
贡献:两个极限式对共振杂化体的贡献等同。
4.
贡献:A>B>C>D
讨论:A共价键数目多,没有电荷分离,贡献最大。D违反电负性规则,贡献最小。稳定性B>C也是因为电负性的原因。
二、 共振论在有机化学中的应用
1. 解释有机物的酸碱性
判断化合物酸碱性大小的一般方法是:质子越易离去,酸性越强;共轭碱越稳定,酸性越强。
实例1.试用共振论解释苯酚的酸性强于环己醇。
苯酚的酚羟基离去一个质子后,得到酚氧负离子,后者因共振而稳定。
一个带电体系,电荷愈分散,体系愈稳定。而环己醇的共轭碱没有类似的共振结构存在,稳定性较差。
实例2. RNH2是一个弱碱,而胍是一个强碱。
从杂化的观点来看,亚胺基上的孤电子对更难给出,但与质子(Lewis 酸)结合后,所得到的共轭酸因共振而稳定。
三个极限式是等同的,共振所得的杂化体稳定。
2. 解释芳香亲电取代的定位规律
实例1 .酚羟基是一个强的邻对位定位基。
因共振原因,邻对位电子云密度更大。另一解释是从亲电试剂E+进攻芳环所得到的中间体的稳定性来考虑。
进攻邻位:
进攻对位:
进攻间位:
进攻邻对位时多产生一个共振结构,且-OH上的O原子参与了分配正电荷,产生了一个3级碳正离子,中间体稳定。因而,羟基是邻对位定位基。
实例2. 硝基是一个强的间位定位基(解释略)。
实例3. 1, 3, 5-己三烯与1 mol Br2反应可能有四种产物,实际上没有3,4-二溴产物。为什么?
途径A:
途径B:
途径A生成的中间体因共振而稳定(由更多的共振结构共振得到的杂化体)。故反应按途径A进行,没有3,4-加成产物。
3. 解释其它物理常数及性质
实例1. N, N – 二甲基甲酰胺分子中的羰基的伸缩振动频率(1650 cm-1)比丙酮的低(1715 cm-1)。
解:根据胡克定律,拉伸振动频率与键力常数成正比。键能愈大,键长愈短,键力常数愈大。
因共振结构(II)的贡献,碳氧单键键长变长,键能降低,故键力常数下降,拉伸振动频率变低。
对于丙酮,不存在上述情况。
实例2. 对硝基苯酚显黄色,而它的负离子显亮黄色(颜色加深)。
解:共轭体系愈长,电子离域性愈好,颜色愈深。
最后一个极限式具有醌式结构,有颜色。而对硝基苯酚对应的极限式因氧上带正电荷,故电子对离域效果差。
实例3. 偶极矩的差异。
第1组 卤代烃:
μ=2.14 D μ=1.56 D
第2组 硝基化合物:
μ=3.29 D μ=3.93 D
从脂肪族卤代烃到芳香族卤代烃,偶极矩减小;从脂肪族硝基化合物到芳香族硝基化合物,偶极矩却增大。可解释如下:
(II)、(III)、(IV)的偶极取向恰好与氯苯的取向相反,所以,从脂肪族卤代烃到芳香族卤代烃,偶极矩减小。
(II’)、(III’)、(IV’)三个极限式中硝基接受了苯环的一对电子,与硝基苯本身的偶极取向相同,所以第2组的偶极矩增大。
实例4. 键长
在乙酸根离子中,两个碳氧键的键长等长,均为0.127 nm。在碳酸根离子中,三个碳氧键也等长,均为0.128 nm。
对于上述实验事实,可用共振论解释如下。乙酸根离子是由两个等同的极限式参与共振所得到的杂化体,而碳酸根离子是由三个等同的极限式参与共振所得的杂化体。
用共振论同样可以解释乙酸分子中碳氧单键键长和碳氧双键键长趋于平均化, 乙酰胺分子中碳氮单键键长和碳氮双键键长趋于平均化。
中文名称:对硝基酚
中文别名:对硝基苯酚4-硝基苯酚4-硝基-1-羟基苯
英文别名:
p-NitrophenolPhenol,4-nitro-4-Nitrophenol4-Hydroxynitrobenzene
CAS号:100-02-7
EINECS 登录号:202-811-7
苯用混酸硝化,然后铁粉还原,再乙酰化得到乙酰苯胺。
乙酰苯胺进行硝化得到对硝基乙酰苯胺,后者水解掉乙酰基得到对硝基苯胺。
对硝基苯胺用硫酸加亚硝酸钠做成重氮盐,然后加热水解就得到对硝基苯酚。