Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

По мнению Мейзенхеймера реакция протекает следующим образом:

Для отщепления одной алкильной группы от третичных аминов обычно пользуются реакцией с бромистым цианом. Реакция эта протекает по уравнению

У третичных аминов, являющихся производными пиперидина, тетрагидрохинолина или дигидроизоиндола, может происходить либо нормальное образование цианамидов, либо размыкание цикла.

Более удовлетворительный способ размыкания цикла некоторых циклических аминов заключается в нагревании соответственных бензоильных производных с пятихлористым фосфором. Например, бензоилпиперидин (VII) гладко превращается в этих условиях в соединение (VIII), которое при гидролизе дает бензоиламино-ξ-хлорпентан (X) и дихлорпентан (IX)

4. Окисление аминов

При окислении первичных ароматических аминов образуются в зависимости от условий различные продукты.

При окислении первичных ароматических аминов кислотой Каро аминогруппа превращается в нитрозогруппу. У аминов жирного ряда процесс протекает более сложно, так как первоначально образующиеся продукты окисляются еще легче, чем исходные амины. При действии кислоты Каро на этиламин образуются наряду с основным продуктом реакции — уксусной кислотой — небольшие количества нитроэтана, ацетгидроксамовой кислоты, ацетоксима и ацетонитрила. Более удовлетворительные результаты получаются, если аминогруппа присоединена к третичному атому углерода. Например, из третичного бутиламина и третичного амиламина последовательно образуются соответственные алкилгидроксиламины и алкилнитрозосоединения. Ароматические амины гладко окисляются в соответственные нитрозосоединения

Эта реакция является довольно важной, так как представляет удобный способ получения нитрозопроизводных ароматических соединений. При дальнейшем окислении полученного таким образом нитрозосоединения образуется нитросоединение, причем этот способ введения нитрогруппы в ароматическое ядро применяется на практике в тех случаях, когда обычный метод нитрования оказывается непригодным.

При применении других окислителей реакция может быть направлена в сторону образования иных продуктов. Так, из анилина можно при определенных условиях получить азобензол и азоксибензол, фенилхинондиимин C₆H₅N:С₆H₄:NH, эмеральдин, черный анилин и р-бензохинон. При окислении в мягких условиях, а именно при действии перекиси свинца в уксуснокислой среде на эфирный раствор анилина образуются азобензол и фенилхинондиимин. Имеющиеся к настоящему времени опытные данные приводят к выводу, что образование сложных продуктов окисления анилина — эмеральдина и черного анилина — связано с полимеризацией фенилхинондиимина или его взаимодействием с непрореагировавшим анилином. По-видимому, получению р-бензохинона при окислении анилина хромовой кислотой в водном растворе предшествует образование черного анилина. Действительно, при окислении черного анилина двухромовокислой солью в разбавленной серной кислоте образуется р-бензохинон с выходом около 85% от теоретического; при применении в качестве окислителя перекиси свинца и серной кислоты выход р-бензохинона достигает 95%.

Этот способ пригоден также для получения гомологов р-бензохинона. Например, из о- или т-толуидина образуется р-толухинон, из р-ксилидина — р-ксилохинон. При окислении некоторых аминов, содержащих метильную группу в р-положении к аминогруппе, эта метальная группа отщепляется и образуются р-хиноны; из мезидина образуется 2,6-диметил-р-бензохинон, из псевдокумидина получается р-ксилохинон.

Методы синтеза дифениламина

Синтез на основе анилина и анилиновой соли

93 г анилина и 93г солянокислого анилина (анилиновой соли) нагревают в течение 20 час. при 230° в эмалированном автоклаве с эмалированной гильзой для термометра. Давление поднимается до 6 атм. Если не имеется эмалированной гильзы для термометра, то можно просто нагревать при указанном давлении, следя за температурой масляной бани. Она примерно и а 25° выше, чем действительная температура внутри автоклава. .. Через два часа осторожно спускают через вентиль воду, так как даже следы ее вредно сказываются на течении реакции. Продувание повторяют три раза в течение часа, при этом выде­ляются также немного анилина и аммиак. Нагревать более 20 час не имеет смысла, так как при этом выход может только уменьшиться. После охлаждения содержимое автоклава переносят в фарфоровую чашку и прибавляют 1 л воды. Затем нагревают до 80⁰С, подкисляют 30%-иой соляной кислотой до кислой реакции на конго и оставляют опять охлаждаться на ночь. Неочищенный дифениламин выделяется в виде твердой лепешки, которую можно легко отделить от маточного раствора, так как дифениламин не образует соли с разбавленной соляной кислотой. Отфильтрованный дифениламин расплавляют еще раз с некоторым количеством воды, экстрагируют небольшим количеством соляной кислоты и промывают разбавленным раствором соды.

Лабораторная установка для перегонки с перегретым водяным паром.

1 – парообразователь, 2 – водоотделитель, 3 – пароперегреватель, 4 – перегонный сосуд в масляной бане, 5 – холодильник с широкой трубкой. 6 – приспособление для проталкивания твердого вещества, застрявшего в холодильнике, 7 – приемник для дистиллята, 8 – газовая горелка, 9 – водяное охлаждение.

Лабораторный сосуд для перегонки с перегретым водяным паром. 1 – медный куб, 2 – масляная баня с термометром, 3 – соединение спароперегревателем, 4 – холодильник, 5 – приспособ для проталкивания.

Производственная установка для перегонки с перегретым водяным паром а-нафтиламина, дифениламина и т. д. 1 – ввод перегретого водяного пара, 2 – перегонный сосуд с медленно вращающейся мешалкой, 3 – змеевиковый холодильник.

Полученный таким образом дифениламин очень загрязнен. Поэтому его следует перегнать с перегретым водяным паром. Для этого собирают аппаратуру, как показано на рисунках; перегонный сосуд берут емкостью примерно 500 мл. Масляную баню нагревают до 250° и затем приводят в действие перегреватель на обычной печи Флетчера. Пар должен быть тщательно высушен и перегрет до 300°. При хорошей перегонке легко удается с одной частью поды отогнать 0,5 части основания. Дифениламин получают в виде почти бесцветной жидкости, застывающей в бледно-желтую лепешку. После сливания поды получают около 100 г совершенно чистого дифениламина с т. пл. 51°.

Из кислого маточного раствора можно регенерировать около 35 г анилина.

Технические примечания. Должны быть эмалированы ни только нижняя часть, но и крышка автоклава. Следы железа или меди снижают выход дифениламина на 30—35% и вызывают осмоление. Экстракцию соляной кислотой проводят в деревянных чанах; перегонку с перегретым водяным паром осуществляют в приборе, изображением на рис. Для перегревания водяного пара применяют новые аппараты, например так называемый пароперегреватель Гейцмана и др. С одной частью воды можно перегонять при 230⁰ до одной части дифениламина.

Метод взаимодействия нитробензола с бромистым фенилмагнием

Действие нитробензола на бромистый фенилмагний. К бромистому фенилмагнию, полученному из 78,5 г бромбензола (0,5 моля) и 12 г магния, по каплям прибавлено 15,4 г нитробензола, разбавленного восьмикратным объемом абсолютного эфира. При этом реакционная смесь часто встряхивалась и охлаждалась. Через 15 мин. после прибавления всего нитробензола продукт реакции осторожно разложен льдом и к смеси прилита соляная кислота до сильно кислой реакции. Фенол из эфирного раствора многократно извлечен 10%-ным КОН; при добавлении к щелочному раствору хлористого натрия и соляной кислоты выделено 7,4 г фенола (выход 63%). Из эфирного раствора после отгонки эфира и перегонки в вакууме выделено 9,6 г дифенила (выход 50%) и 13,3 г дифениламина (выход 63%).

При взаимодействии тринитробензола с RMgBr (где R = алкил) после разложения водной уксусной кислотой выделен 1,3,5-триалкил-2,4,6-тринитроциклогексан.

Синтез из дихлорбензола

Получение р-фенилендиамина из р-дихлорбензола. 1,00 частей дихлорбензола, 750 частей аммиака и 20 частей медного купороса нагревают в автоклаве около 20 час при 170-180° и, под конец, при 200°. Избыточный аммиак отгоняют и р-фенилендиамин изолируют в форме хлоргидрата или сульфата или в виде свободного основания.

При действии водного аммиака на хлорбензол в присутствии медных соединений при высокой температуре и давлении получаются анилин, фенол и дифениламин. При оптимальных условиях (1 моль хлорбензола + 5 молей NH₃ в виде 30—34%-ного водного раствора 0,2 моля Сu₂О при 70 от и 200—230° и при 80%-ном наполнении автоклава) реакция заканчивается в 2—3 часа. Выход составляет 89—90% анилина. 4,5% фенола и I—2% дифениламина. Выход анилина увеличивается с увеличением концентрации и общего количества аммиака, понижением температуры и увеличением степени наполнения автоклава.

Синтез из хлорбензола и анилина

Карпухин получил дифениламин по уравнению

Получение дифениламина из анилина и хлорбензола. 9 частей анилина, 18 частей хлорбензола и 14 частей натронной извести нагревают при 280° в течение 5 часов в запаянных стеклянных трубках в автоклаве, наполненном ксилолом (чтобы трубки не испытывали сильного давления, так как упругость паров хлорбензола и ксилола почти одинакова). Выход дифениламина 10,2%.

При увеличении температуры и времени нагревания выход повышается, но одновременно увеличивается потеря анилина от разложения.

При охлаждении массу разбавляют водой и нейтрализуют соляной кислотой до слабокислой реакции (проба на конго), при этом анилин переходит в раствор, а дифениламин выделяется в виде масла. На другой день затвердевший дифениламин отфильтровывают, промывают и сушат. Сырой дифениламин очищают перегонкой е перегретым паром.

Второй способ очистки: дифениламин перегоняют с двукратным количеством нефтяного погопа, кипящего при 250—315°, причем он увлекается парами нефтяных погопов и частично в них растворяется. Затем пропускают хлористый водород и получают хлористоводородную соль дифениламина в виде белых кристаллов, которые отфильтровывают и промывают легким бензином. Анилин, не вошедший в реакцию, может быть регенерирован из раствора его солянокислой соли.

Синтез из хлорбензола и анилина

Гораздо большее практическое значение имеет замена гидроксила аминогруппой в ароматическом ряду, чем в алифатическом. Для фенолов с этой целью также прибегают к двойному соединению хлористого цинка и аммиака. Тем не менее опыты превращения фенола в анилин со спиртовым или водным аммиаком приводят к чрезвычайно незначительным выходам. С двойным соединением хлористого цинка и аммиака получают уже при 300° значительное количество анилина и дифениламина, а при 350° около 70% (веса фенола) обоих оснований. Особенно подходящей является температура 330⁰. Главная реакция полностью протекает за 20 час.

Присутствие хлористого аммония и большого, избытка двойного соединения хлористого цинка и аммиака весьма влияет на выход.

Чем меньше ZnCl₂•2NH₃ и NH₄Cl употребляется, тем больше образуется дифениламина вместо анилина, особенно если нагревание происходит долго и при более высокой температуре. Так как дифениламин при нагревании с двойным соединением хлористого цинка и аммиака в присутствии хлористого аммония образует анилин, то надо считать механизм образования последнего ясным.

Аналогично действию хлористого аммония и двойного соедине­ния хлористого цинка с аммиаком реагируют соответствующие соединения брома.

Характеристики

Список файлов курсовой работы