химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 2

Автор М.М.Богословский, Е.А.Терентьева

б. 1, Издатинлит, 1951, стр. 144.

Глава IV

20. УГОЛЬ ИЗ САХАРА

Ci2H52Ou —у 12С + 11Н20

В тех случаях, когда требуется особенно чистый уголь, его готовят из сахара. Приготовление угля обработкой сахара с помощью концентрированной серной кислоты требует длительного отмывания; этим способом нельзя получить продукт высокой степени чистоты. Следующий метод позволяет получать чистый уголь при минимальной затрате времени.

МЕТОДИКА

В чашку емкостью 1200 мл отвешивают 100—150 г чистого тростникового сахара и помещают ее в электрический муфель, нагретый до 800°. Сахар плавится, обугливается, и летучие продукты начинают гореть. Тогда чашку вынимают из муфеля и горящую массу перемешивают кварцевой палочкой для уменьшения вспенивания. Когда горение прекратится, чашку снова ставят в муфель и нагревают до тех пор, пока ее содержимое не начнет затвердевать в объемистую пористую массу. Когда прекратится выделение летучих веществ, чашку вынимают из муфеля и ставят охлаждаться. Нагревание после затвердевания массы приводит к выгоранию угля, что снижает выход.

После охлаждения уголь легко вынимается из чашки; его измельчают в агатовой ступке и просеивают. Измельчение этого угля до 100 меш занимает много времени, но для некоторого рода работ это бывает необходимо. Выход — 12 г, что составляет 30% от теоретического.

21. АЦЕТИЛЕНИД НАТРИЯ

Ацетиленид натрия применяется для синтезов многих органических соединений [1а]. Изучены только немногие из возможных реакций ацстиленида' н'атрия с неоргап'и'че'

21. АЦЕТИЛЕНИД НАТРИЯ

75

скими веществами [1 б]. Ацетиленид натрия можно приготовить при нагревании натрия в токе газообразного ацетилена [2] или в результате взаимодействия ацетилена с натрием [3,4] или амидом натрия [5] в жидком аммиаке. В случае непосредственного взаимодействия ацетилена с натрием в жидком аммиаке применяют различные способы для увеличения степени поглощения ацетилена реакционной смесью, а именно: реакционную смесь охлаждают или устанавливают низкое относительное содержание натрия в реагирующей смеси (натрий-ацетилен), что достигается медленным добавлением натрия, растворенного в аммиаке [6], или постепенным погружением натрия в реакционную смесь [7]. Однако можно обойтись без этих предосторожностей, если применять обратный холодильник, охлаждаемый сухим льдом [8], как описано в синтезе 38. Газообразный ацетилен, непрореагировав-ший при первом прохождении через реакционную смесь, растворяется в аммиаке и возвращается обратно в реакционную колбу. Потери ацетилена вследствие восстановления до этилена [3] можно свести к минимуму, если применять вместо натрия амид натрия. Эта методика особенно применима для получения натриевых производных алкилацетиленов [9,10].

МЕТОДИКА А. Очистка реактивов

Описание методов анализа сырого ацетилена и его очистки для лабораторных целей можно найти во многих руководствах. Для большинства целей можно применять продажный ацетилен (из баллона), предварительно очистив его от ацетона. Газ пропускают через две широко-горлые склянки емкостью 1 л каждая, наполовину заполненные концентрированной серной кислотой, пустую ловушку и колонки с натронной известью (для поглощения сернистого ангидрида) и хлористым кальцием. Стеклянные и резиновые трубки должны иметь внутренний диаметр от 6 до 8 мм, для того чтобы могли проходить большие объемы газа даже при низком давлении в резервуаре.

76

ГЛАВА IV

Во избежание взрыва в систему необходимо включить предохранительные ртутные затворы, через которые может проходить ацетилен в случае закупоривания системы.

Аммиак, имеющийся в продаже в небольших баллонах, обычно достаточно чист, но некоторые сорта содержат заметные количества воды или масла. Их целиком можно отделить перегонкой аммиака из сосуда, содержащего небольшое количество натрия, в другой приемник.

Натрий, имеющийся в продаже, достаточно чист для большинства целей.

Б. Ацетиленид натрия из натрия и ацетилена

2Na + ЗНС=СН №идк- NH°.» 2NaC=CH + СН2 = СН2

Для получения ацетиленида натрия собирают такой же прибор, как и для получения амида натрия (см. синтез 38); размер трехгорлой колбы определяется количеством получаемого продукта. Для определения количества сжиженного аммиака служат метки, нанесенные на внешней стороне колбы.

В 12-71 колбу помещают 5 л жидкого аммиака и осторожно вносят 20 грамм-атомов натрия, нарезанного кусочками. Если натрий достаточно измельчен, то лучше его добавить сразу через среднее горло колбы; иначе, после того как некоторые кусочки растворятся, при добавлении остальных может произойти разбрызгивание раствора.

Мешалка должна иметь лопасти небольших размеров, для того чтобы не повредить трубку, по которой ацетилен вводят в прибор, и вращаться медленно во время растворения натрия, так как быстро вращающаяся мешалка при наличии твердых кусков натрия может сломаться.

Затем через трубку, укрепленную в резиновой пробке *, вводят ацетилен. Эта трубка должна быть

I * Прибор со шлифами не рекомендуется из-за действия щелочей на шлифы.

21. АЦЕТИЛЕНИД НАТРИЯ

77

согнута так, чтобы подходить к внутреннему контуру колбы и иметь тот же внутренний диаметр, что и трубки в системе, применяющейся для очистки ацетилена. Если ацетилен вводится непосредственно в раствор под мешалку, вращающуюся с небольшой скоростью, то поглощение происходит значительно быстрее, чем при введении газа в пространство над раствором натрия.

Сильный ток ацетилена пропускают до тех пор, пока трубку не вынут, иначе она может быть забита осадком. •Скорость тока ацетилена может достичь 15—30 л}мин, если давление в баллоне достаточно высокое, однако для уменьшения разбрызгивания целесообразнее пропускать ацетилен более медленно.

Каждые 3 объема ацетилена, вводимые в реакционную колбу, вызывают выделение через холодильник приблизительно 1 объема этилена с примесью небольшого количества аммиака и ацетилена, что можно наблюдать в барботере. После того как весь натрий прореагирует, выделение газа прекращается, но это еще не указывает на окончание реакции. Примесь 5—20% натрия в форме нерастворимого диацетиленида придает реакционной смеси вид молока. Ацетилен пропускают до тех пор, пока не получится прозрачный раствор ацетиленида натрия *, после чего мешалку пускают на полную мощность, чтобы смыть со стенок как можно больше натрия. При этом на стенках колбы отлагается ацетиленид натрия, вследствие чего обычно бывает трудно видеть содержимое колбы.

Если ацетилен пропускать дольше, то некоторое его количество растворится (приблизительно около '/г моля на литр раствора) и затем начнет проходить через холодильник; это указывает на окончание реакции. Избыток растворенного ацетилена нежелателен только в том случае, если полученный раствор будет использован для приготовления низкокипящих ацетиленовых углеводородов, таких, как пропин или бутин.

Приготовленный этим способом раствор ацетиленида натрия можно применять для различных органических

* При —34° насыщенный раствор соответствует приблизительно Ш.

78

ГЛАВА IV

синтезов, прибавляя галоидные алкилы, сульфаты, суль-фонаты, кетоны, альдегиды и сложные эфиры. Если нужно приготовить тонкую суспензию сухого ацетиленида в каком-либо инертном растворителе, например эфире или углеводороде, растворитель прибавляют к аммиачному раствору и смесь перемешивают, пока аммиак не улетучится. При применении таких суспензий выходы более высокие (например, пропиоловой кислоты, полученной при взаимодействии ацетиленида натрия с двуокисью углерода), чем при применении ацетиленида натрия, приготовленного любым другим способом.

Если хотят выделить сухой ацетиленид натрия в чистом состоянии, то прибор разбирают. Одновременно открывают только одно горло колбы. Все три горла колбы закрывают резиновыми пробками, одна из которых снабжена трубкой диаметром 4—6 мм для присоединения к вакуумной линии. Колбу отъединяют и помещают в теплое место. Аммиак улетучивается в течение ночи * через трубку, небольшой диаметр которой позволяет свести к минимуму попадание в реакционную колбу влажного воздуха. Затем в течение 10 мин. оставшийся аммиак откачивают; вакуум прерывают, вводя сухой воздух или азот. Хрупкую порошкообразную массу ацетиленида размельчают с помощью грубо отточенной деревянной палочки, которую вводят через среднее горло колбы. При этом через боковое отверстие впускают сухой воздух или азот, для того чтобы не допустить попадания влаги в колбу с ацетиленидом. Затем снова включают вакуум на один или несколько часов. Последние следы аммиака трудно извлечь; процесс можно ускорить осторожным нагреванием до 50—60° во время откачивания. Продукт (в виде отдельных кусочков и порошка) извлекают из колбы, в которой снова можно вести реакцию, не отмывая ее.

Динатрийацетиленид или алкилацетилениды натрия также можно использовать непосредственно в растворе или выделить вышеописанным способом в свободном состоянии.

* Если продукт оставляют иа более долгий срок, то к трубке присоединяют осушительную трубку с окисью бария.

21. АЦЕТИЛЕНИД НАТРИЯ

79

В. Ацетиленид натрия из амида натрия и ацетилена

2NaNH2 + НС=СН ЖИДК" N"3 ¦» NateCNa + 2NH3 NaC=CNa + HC=CH "ESSUiik^ 2NaC=CH

Ацетиленид натрия, приготовленный этим методом, не отличается от приготовленного по методу, который описан в разделе Б, за исключением того, что он содержит примеси, вводимые с амидом натрия (в основном продукты разложения соли железа, применяющейся в качестве катализатора). Однако ввиду того, что при приготовлении амида натрия этим методом не происходит большего разбрызгивания, на стенках колбы остается меньше непрореагировавшего натрия и уменьшается опасность частичного восстановления продуктов последующих синтезов (например, синтезов алкилацетиленов). При этом методе производится больше операций и его чаще применяют на практике, так как он более безопасен, чем другие. Впуская в реакционную колбу количество ацетилена, нужное для первой реакции, получают динатрийацетиленид [11, 12]. Жидкие алкилацетилены прибавляют по каплям из капельной воронки, причем происходит превра

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

Скачать книгу "Неорганические синтезы. Сборник 2" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
нанесение номера и эмблемы
новая рига поселки 15 км от мкад
полировка кузова авто в сватково
наклейка додж баран

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.11.2017)