Toluol nitrálása: Reakció egyenlet

Beszéljünk arról, hogy a toluol nitrálása. Hasonlóképpen állítjuk elő a reakciójával egy hatalmas számú félkész termékek gyártásához használt robbanóanyagok, gyógyszerek.

Különösen fontos a nitrálási

Benzol-származékok aromás nitrovegyületek állnak rendelkezésre a modern vegyipar. Nitrobenzol anilin köztes termék, parfüm, gyógyszergyártás. Ő kiváló oldószer sok szerves vegyület, beleértve a cellulózt és nitrit alkotnak egy kocsonyás tömeg vele. A kőolaj-iparban használják, mint egy tisztító készülékei kenőolajok. Amikor a toluol nitrálása készen benzidin, anilin, amino-szalicilsav, fenilén.

Jellemzői nitrálási

A nitrálást jellemezve bemeneti NO2 csoportot be a molekulába a szerves vegyület. Attól függően, hogy a kiindulási anyag, ez a folyamat folytatódik, gyökös, nukleofil, elektrofil mechanizmus. Az aktív részecskék hozzájárulnak nitrónium kationok, ionok és gyökök NO2. Toluol nitrálási reakció utal, hogy a csere. Más szerves anyagok helyettesítés nitrálás, és kiegészítve a kettős kötés.

Toluol nitrálása egy molekulában az aromás szénhidrogén alkalmazásával végezzük nitrálósav (kénsav és salétromsav). A katalizátor tulajdonságait kénsav szolgáló folyamat azt jelenti, vodotnimayuschego.

folyamat egyenlete

Toluol nitrálása során helyettesítése egy hidrogénatom nitrocsoporttal. Hogyan működik a rendszer, a folyamatban?

Annak érdekében, hogy leírja a toluol nitrálása, a reakció egyenlet felírható a következőképpen:

ArH + HONO2 + = Ar-NO2 + H2 O

Ez lehetővé teszi, hogy kell megítélni csak az általános során az interakció, de nem hozta nyilvánosságra az összes funkcióját ezt a folyamatot. Valójában van egy közötti reakciót az aromás szénhidrogének és a termékeket a salétromsav.

Tekintettel arra, hogy a termék egy vízmolekula, csökkenti a koncentrációját salétromsav, toluol nitrálása ezért lassítja. Annak érdekében, hogy elkerüljük ezt a problémát, az eljárást úgy hajtjuk végre alacsony hőmérsékleten salétromsavat használva feleslegben.

Kénsav hozzáadásával, mint dehidratáló szerek , ecetsav-anhidrid, polifoszforsav, bór-trifluorid. Ezek lehetővé teszik snizat fogyasztása salétromsav, hatékonyságának növelése interakció.

Az árnyalatok a folyamat

A toluol nitrálása írták le a tizenkilencedik század végén V. Markovnyikov. Volt képes létrehozni egy kapcsolatot a jelenléte a reakcióelegyben koncentrált kénsavat , és a folyamat áramlási sebesség. A modern termelési nitrotoluol vízmentes salétromsavat alkalmazunk, hozott kis feleslegben.

Továbbá, szulfonálás és toluol nitrálása során a rendelkezésre álló dehidratáló bór-fluorid komponens. A bevezetés a reakció folyamat lehetővé teszi, hogy csökkentse a költségeit az előállított termék, amely elérhetővé teszi a toluol nitrálása. Egyenlet áramló eljárás általában a következők voltak:

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

Befejeződése után a reakció vizet vezetünk, miáltal a-monohidrát bór-fluorid dihidrát formáját. Ez vákuumban eltávolítjuk, majd hozzáadjuk a kalcium-fluorid, visszatér az eredeti vegyület formájában.

Sajátosságai nitrálási

Van néhány jellemzői a folyamat társított a választott reagensek, szubsztrát alkalmazásával reakció. Vegyünk néhány azok további lehetőségek:

• 60-65 százalékban salétromsav elegyében, 96 százalékos kénsav;
• keverékét 98% -os salétromsav és tömény kénsav reakcióban kis szerves anyagok;
• kálium-nitrát vagy ammónium-tömény kénsavval - kitűnő választás a termelés polimer nitrovegyületek.

A kinetikai nitrálási

Aromás szénhidrogének, kölcsönhatásban keverékével kénsav és salétromsav, nitro ionosán. V. Markovnyikov képes jellemezni a kölcsönhatás specifitásának. A folyamat több lépcsőben. Nitrosernaya savat először képződik, amelyek fokozatosan disszociációs vizes oldatban. Ammóniumionokká reagáltatunk toluolban, mint termék nitrotoluol. Amikor adunk vízmolekulák történik fékezés közben.

Oldószerekben szerves természetű - nitro-metán, acetonitril, szulfolán - kialakulását teszi lehetővé, a kation arányának növelése nitrálási.

A kapott nitróniumkation kapcsolódik az aromás maghoz toluol, így képződött köztiterméket. További van egy proton rés, képződéséhez vezető nitrotoluol.

A részletes leírást a folyamat mondhatjuk a kialakulhatna egy „szigma” és a „pi” komplex. Oktatási „szigma” a komplex a sebességmeghatározó lépés a kölcsönhatás. A reakció sebessége közvetlen kapcsolatban van a gyorsasága nitróniumkation kötődés a szénatom a sejtmagban az aromás vegyületek. proton lehasítása toluolban hajtjuk végre szinte azonnal.

Csak bizonyos esetekben előfordulhat, hogy néhány probléma a csere járó jelentős primer kinetikus izotóp effektus. Ez annak köszönhető, hogy a gyorsulás a kiutasítási eljárás az akadályok jelenlétét különféle.

Amikor kiválasztunk egy katalizátort és egy dehidratálószer tömény kénsavas eljárás egyensúly van elmozdulás képződését reakciótermékek.

következtetés

Ez alakult a toluol nitrálása nitro-toluol, amely értékes termék a vegyipar. Ez az anyag robbanásveszélyes vegyület, így a kereslet a robbantási műveletek. Között a kapcsolódó környezeti problémák az ipari gyártás, vegye figyelembe a használata jelentős mennyiségű tömény kénsavat.

Ahhoz, hogy megbirkózzon ezzel a problémával, vegyészek keresik a módját, hogy csökkentsék a hulladék kénsav után kapott nitrálási eljárás. Például, az eljárást lefolytathatjuk alacsonyabb hőmérsékleten, a használt közeg könnyen regenerálható. Kénsav erős oxidáló tulajdonságokkal, amelyek negatívan befolyásolja a fémek korrózióját is fokozott veszélyt az élő szervezetekre. Megfelelnek az összes biztonsági előírások lehetővé megbirkózni ezekkel a problémákkal, hogy kiváló minőségű nitro-vegyületek.