химический каталог




НИТРОТОЛУОЛЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НИТРОТОЛУОЛЫ, соединение общей формулы СН3С6Н5-n(NO2)n. Наиб. изучены мононитротолуолы формулы I, молекулярная масса 137,14. 2-и 3-Н. (при 20 °С)-светло-желтые жидкости, 4-Н.-бесцв. или светло-желтые кристаллы (табл. 1); 2-Н. существует в метастабильной (a) и стабильной (b) модификациях. Все изомеры хорошо растворим в этаноле, диэтиловом эфире, бензоле, ацетоне; растворимость в воде (при 30 °С): 2-Н. 0,0652%, 3-Н. 0,0498%, 4-Н. 0,0442%. Окисление соединение формулы I под действием КМnО4, К2Сr2О7 или МnО2 в кислой среде, а также K3[Fe(CN)6] в щелочной среде приводит к соответствующим нитробензойным кислотам, электрохимический окисление (в СН3СООН или Н24)-к нитробен зальдегидам. При кипячении с раствором КОН 2-Н. диспропорци онирует до 2-аминобензойной (антраниловой) кислоты. Восстано вление металлами в кислой среде (для 3-Н. также в нейтральной и щелочной средах) приводит к толуидинам; действие Fe или Zn в щелочной среде-к азо-, азокси- и гидразосоединениям. Хлорирование под действием Сl2 протекает в ядро и в боковую цепь; так, из 4-Н. в условиях радикального процесса образуются 4-нитробензилхлорид, а в присутствии FeCl3 или SbСl3-4-нитро-2-хлортолуол. При хлорировании 2-Н., кроме того, наблюдается замещение группы NO2 на атом хлора с образованием смеси 2-хлортолуола и 2-хлорбензилхло-рида. При сульфировании 4-Н. превращаются в 2-метил-5-нитро-бензолсульфокислоту, при нагревании с КОН в спирте-в 4,4»-ди-нитростильбен.

Табл. 1.-СВОЙСТВА МОНОНИТРОТОЛУОЛОВ



При нитровании смесью HNO3 и H2SO4 мононитротолуолы последовательно превращаются в динитротолуолы (молекулярная масса 182,14; табл. 2) и тринитротолуол. Из 2-Н. образу

ется смесь 2,4- и 2,6-динитроизомеров, из 3-Н.-2,4-динитро-толуол, из 3-Н.-3,4-динитротолуол с небольшими примесями 2,3-, 2,5- и 3,5-изомеров.

Табл. 2.-НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ДИНИТРОТОЛУОЛОВ



2,6-Динитротолуол существует в стабильной (a) и двух нестабильных (b) модификациях. Все динитротолуолы хорошо растворим в ацетоне, бензоле, умеренно-в этаноле и диэтиловом эфире, плохо-в воде.

Химическая свойства динитропроизводных обусловлены влиянием двух нитрогрупп на метильную группу, вследствие чего последняя способна замещать атомы Н на др. группы, например при взаимодействии с бензальдегидом:


Под действием щелочи динитротолуолы (особенно в присутствии окисляющих агентов, например NaClO или О2 воздуха) образуют производные стильбена.

Ди- и тринитротолуолы с ароматические углеводородами и аминами образуют мол. комплексы с переносом заряда обычно состава 1:1. Устойчивость таких комплексов возрастает с увеличением числа групп NO2 в молекуле.

Др. тип комплексов - анионные s-комплексы (т.называют комплексы Майзенхаймера) - образуется при взаимодействии ди- и три-нитротолуолов с нуклеофилами ОН-, ОСН-3, N-3, CN- или алифатич. аминами.

В промышлености НИТРОТОЛУОЛЫ получают главным образом жидкофазным нитрованием толуола нитрующей смесью (55-66% H2SO4, 28-32% HNO3 и 12-20% Н2О) по непрерывной технологии. Для увеличения выхода 4-Н. и во избежание побочной реакции окисления продуктов процесс проводят при 25 °С в присутствии Н3РО4, безводного CaSO4 или бензол-1,3-дисульфокислоты. Реакция протекает на поверхности раздела фаз и поэтому требует энергичного перемешивания реагентов; после добавления нитрующей смеси температуру повышают до 35-40 °С. Газофазное нитрование толуола под действием HNO3 проводят при 100-140 °С в присутствии катализатора (5%-ный раствор H2SO4, нанесенный на SiO2 или Аl2О3).

Техн. продукт жидкофазного нитрования содержит обычно 55-60% 2-Н., 3-4% 3-Н. и 35-40% 4-Н., которые выделяют после отгонки с паром избытка толуола и высушивании остатка, вымораживая 4-Н. и разделяя 2- и 3-Н. перегонкой в вакууме. В продуктах газофазного нитрования со отношение 4- и 2-изомеров составляет 1,84; конверсия толуола 61%.

Техн. динитротолуол, получающийся нитрованием техн. мононитротолуола нитрующей смесью при 70-80°С, состоит главным образом из 2,4- и 2,6-изомеров (соответственно 75 и 20%): кристаллы желтого цвета, температура плавления 50-54 °С, плотность 1,32 г/см3 (71 °С); используется без разделения изомеров для получения тринитротолуола.

2-Н. может быть получен также из 2,4-динитробензола при его обработке (NH4)2S с последующей диазотированием и кипячением с этанолом, З-Н.-ацетилированием n-толуидина с последующей нитрованием, диазотированием и кипячением с этанолом.

Методы анализа НИТРОТОЛУОЛЫ основаны на колориметрич. определении окрашенных растворов смеси НИТРОТОЛУОЛЫ в H2SO4. По поглощению в областях 436 и 305 нм определяют соответственно 2-Н. и 4-Н. Др. метод анализа НИТРОТОЛУОЛЫ-восстановление их до соответствующих толуидинов и определение последних фотометрически.

НИТРОТОЛУОЛЫ токсичны, всасываются через кожу, окисляют гемоглобин крови в метгемоглобин, вызывают анемию, отрицательно влияют на центральное нервную систему, функцию почек и печени. Для всех мононитротолуолов ПДК 3 мг/м3, ЛД50 1,46-1,68 г/кг (мыши, перорально); для динитротолуолов ПДК 1 мг/м3, ЛД50 0,5-0,8 г/кг (мыши, перорально).

НИТРОТОЛУОЛЫ применяют в синтезе толуидинов, хлорнитротолуолов, нитротолуолсульфокислот, нитротолуолсульфохлоридов, основных красителей (2- и 4-Н.), 4-нитробензойной кислоты (4-Н.), в производстве гербицидов и каучуков. 2-Н.-реагент для обнаружения и фотометрич. определения различные окислителей [Сl2, N03-, NO-2, Au(III), Cr(VI), Cu(II), Cu(III)], а также HCN в воздухе.

Литература см. при ст. Нитросоединения. В. И. Ерашко.


Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
fr530nt
перечень работ по сервисному обслуживанию чиллера
стеклянные столы от производителя
решетка наружная оцинкованная рн оц 300х200 ровен цена

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
(24.08.2017)