乙酐和硝基苯反应吗
甲苯+浓硝酸—邻硝基苯+对硝基苯,该反应取待反应:因为苯具有保持稳定的共轭体系,所以容易发生取代反应,但是由于甲基是制活的所以是邻硝基苯更多。乙酸酐在催化剂作用下产生一个带正电端,这个带正电端去进攻羧基的间位(定位效应)。
甲苯容易发生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,都是工业上很好的溶剂,可以萃取溴水中的溴,但不能和溴水反应,还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,都是染料的原料,还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,是做染料或制糖精的原料。
扩展资料:
注意事项:
密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐油手套。
远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。
灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
邻苯二甲酸和乙酸酐可以直接和水合肼反应,在强酸性条件下会有失水的可能性,脱出来的水会稀释硝酸导致反应反应速率下降。而且后处理的时候还需要额外加入碱水将可能产生的硝基邻苯二甲酸酐水解。在生产过程中哪怕只是多一步后处,理步骤,带来的额外工艺就会非常麻烦。所以如用邻苯二甲酸酐反应,得到硝基邻苯二甲酸酐,然后后面酸酐可以直接和水合肼反应。
C4H5N+HNO3+(CH3COO)2O→NO2-C4H4N+2CH3COOH
NO2-C4H4N+HNO3+(CH3COO)2O→(NO2)2-C4H3N+2CH3COOH
硝化方法主要有以下几种:
(1)稀硝酸硝化一般用于含有强的第一类定位基的芳香族化合物的硝化,反应在不锈钢或搪瓷设备中进行,硝酸约过量10~65%。
(2)浓硝酸硝化这种硝化往往要用过量很多倍的硝酸,过量的硝酸必需设法利用或回收,因而使它的实际应用受到限制。
(3)浓硫酸介质中的均相硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下为固体时,常常将被硝化物溶解于大量浓硫酸中,然后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化。这种方法只需要使用过量很少的硝酸,一般产率较高,缺点时硫酸用量大。
(4)非均相混酸硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下都是液体时,常常采用非均相混酸硝化的方法,通过强烈的搅拌,使有机相被分散到酸相中而完成硝化反应。
(5)有机溶剂中硝化这种方法的优点是采用不同的溶剂,常常可以改变所得到的硝基异构产物的比例,避免使用大量硫酸作溶剂,以及使用接近理论量的硝酸。常用的有机溶剂有乙酸、乙酸酐、二氯乙烷等。
主要试剂:苯胺,盐酸,三氯甲烷,浓硫酸,氯气(自制),乙酸酐,发烟硝酸,冰乙酸,氢氧化钠,四氯化碳,均为分析纯。
主要仪器:自动元素分析仪240B(美国PE公司),富里哀变换红外仪170SX(美国NICALET公司),X4型显微熔点测定仪常用玻璃容器。
1.2.2 N-硝基-2,4,6-三氯苯胺的合成
搅拌下将发烟硝酸缓慢滴入乙酸酐中(温度不高于18e),即生成乙酰硝酸(CH3COO-NO2)。然后将一定量2,4,6-氯苯胺用适量冰乙酸溶解,同时加入少量乙酸酐作催化剂。2,4,6-三氯苯胺、乙酸酐、发烟硝酸按1.0:1.7:1.5(摩尔比)投料,搅拌下慢慢滴加乙酰硝酸(控温8~10e),滴加完毕,在室温下继续搅拌0.5h,停止反应,将反应混合物倾入冰水中充分搅拌,抽滤。将滤饼溶于5%NaOH溶液中,抽滤除去不溶物,滤液用2mol/L盐酸中和至溶液呈酸性,此
时析出乳白色沉淀,减压抽滤,将沉淀水洗至中性,烘干。四氯化碳重结晶得纯品,产率85%。
三氯苯胺的元素分析为:分子式C6H4Cl3NW(C)理论值=36.64%(实测值36.59%)W(H)理论值=2.04%(实测值2.03%)W(N)理论值=71.2%(实测值7.09%)。从元素分析结果可知,实测值与理论值相符,推测产物分子式
应为C6H4Cl3N。用富里哀变换红外仪170SX(KBr压片)测得产品的IR谱如图1。3350cm-1为N-H伸缩振动,1615cm-1、1470cm-1为苯环骨架动,1075cm-1为伯胺C-N伸缩振动,858cm-1为四取代苯环弯曲振动特征吸收。产物熔点为79.5~78.5℃,与文献值(7815e)一致。
N-硝基-2,4,6-三氯苯胺的元素分析为:分子式C6H3O2N2Cl3W(C)理论值=29.81%(实测值29.80%)W(H)理论值=1.24%(实测值1.22%)W(N)理论值=1.159%(实测1.158%)。元素分析实测值与理论值相符。其IR光谱如图2。解析为:3212cm-1为N-H伸缩动,16.7cm-1、14.5cm-1为苯环骨架振动,1552cm-1为N-NO2反对称伸缩振动,1232cm-1为N-NO2对称伸缩振动,1319cm-1为仲胺C-N伸缩振动,884cm-1为四取代苯环弯曲振动特征吸收,821cm-1为N-O伸缩振动。产物熔点13810~13815e,与文献值3815e一致。说明目标化合物应是N-硝基-2,4,6-三氯苯胺。
2.2 反应条件对产率的影响
在2,4,6-三氯苯胺的合成过程中,干燥HCl和Cl2的量直接影响产率,故要提高产率,HCl和Cl2的量必须充足。其具体影响未作定量研究。在合成N-硝基-2,4,6-三氯苯胺的过程中,考察了2,4,6-三氯苯胺、乙酸酐、发烟硝酸的不同配比对产率的影响,最后确定三者按摩尔比1.0:1.7:1.5投料产物收率最高。且在生成乙酰硝酸的过程中,温度不能高于18e,温度过高会加快发烟硝酸中有效成分的挥发,影响硝化剂的生成,从而降低产率。一定量的三氯苯胺以冰乙酸溶解后,应加少量乙酸酐作催化剂,以吸收系统中可能存在的水分,避免硝化剂乙酰硝酸的分解。
吡咯硝化反应常用的硝化试剂为硝酸乙酰酯。
一、硝酸乙酰酯
硝酸乙酰酯又称硝酸乙酰酯。无色吸湿性发烟液体。沸点22℃(9.33kPa)。能被水解成醋酸和硝酸。如迅猛加热会发生爆炸。由乙酸酐和硝酸酐反应制取。用作强硝化剂。
二、吡咯
吡咯是含有一个氮杂原子的五元杂环化合物,无色液体,沸点130~131℃,相对密度0.9691。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。吡咯及其同系物主要存在于骨焦油中,煤焦油中存在的量很少,可由骨焦油分馏取得;或用稀碱处理骨焦油,再用酸酸化后分馏提纯。
三、硝化反应
硝化反应(nitration),是向有机化合物分子中引入硝基的过程。硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。芳香族化合物硝化的反应机理为:硝酸的-OH基被质子化,接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子中间体,最后和苯环发生亲电芳香取代反应。
在此种的硝化反应中芳香环的电子密度会决定硝化的反应速率,当芳香环的电子密度越高,反应速率就越快。由于硝基本身为一个亲电体,所以当进行一次硝化之后往往会因为芳香环电子密度下降而抑制第二次以后的硝化反应。