Восстановление нитросоединений
Основной реакцией, характеризующей свойства нитросоединений, является реакция восстановления нитрогруппы до амино-группы. Реакция может протекать вкислой и щелочной средах. В качестве восстановителей могут быть использованы: железо или цинк в соляной кислоте, двухлористое олово в соляной кислоте, водород на катализаторах гидрирования, электрохимическое восстановление, сульфидом аммония. Классическая реакция Зинина – восстановления нитробензола осуществлена полисульфидом амммония (NH4)2Sn.
Механизм реакции восстановления нитробензола в кислой и нейтральной среде:
Механизм восстановления в щелочной среде:
АМИНЫ
Производные аммиака, в которых атомы водорода замещены углеводородными группами, называются аминами.
Нитросоединения
Нитросоединения – это вещества, в которых алкильный или ароматический радикал связан с нитрогруппой —NO2. |
В зависимости от типа углеводородного радикала, связанного с группой NO2, нитросоединения подразделяются на алифатические (жирные) и ароматические.
Простейший представитель алифатических нитросоединений – нитрометан:
Ароматическое нитросоединение – нитробензол С6Н5–NO2:
Свойства нитросоединений
Восстановление нитросоединений
При восстановлении нитросоединений образуются первичные амины.
- Нитросоединения восстанавливаются водородом:
- Восстановление сульфидом аммония (реакция Зинина):
- Восстановление алюминием и цинком в щелочной среде.
Алюминий и цинк в щелочной среде образуют гидроксокомплексы.
В щелочной и нейтральной среде получаются амины. Восстановлением нитробензола получают анилин.
- Восстановление металлами в кислой среде.
Железо, олово и цинк в соляной кислоте реагируют с нитросоединениями с образованием солей аминов:
Амины из раствора соли выделяют с помощью щелочи:
Реакции замещения нитробензола
Нитробензол вступает в реакции замещения с образованием мета-замещенных продуктов в бензольном кольце.
Например, при хлорировании нитробензола образуется мета-хлорнитробензол: |
Получение нитросоединений
Нитрование алканов и ароматических углеводородов
Алканы взаимодействуют с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании до 140 о С и под давлением. Атом водорода в алкане замещается на нитрогруппу NO2.
При этом процесс протекает избирательно.
Например, при нитровании пропана образуется преимущественно 2-нитропропан |
Ароматические углеводороды нитруются концентрированной азотной кислотой. Реакция катализируется концентрированной серной кислотой:
При нитровании толуола может получиться трёхзамещённая молекула (2,4,6-тринитротолуол, тротил):
Замещение галогена на нитрогруппу
При взаимодействии нитрита серебра с галогеналканами образуются амины:
Добавить комментарий
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Восстановление нитробензола цинком в кислой среде уравнение реакции
Впервые анилин был получен в 1826 году при перегонке индиго с известью немецким химиком О. Унфердорбеном и назвал его «кристалликом».
В 1834 году Ф. Ф. Pyнгe обнаружил анилин в каменноугольной смоле и назвал его «кианолом».
В 1841 году Ю.Ф. Фрицше получил анилин нагреванием индиго с раствором едкого кали KOH и назвал его «анилином».
В 1842 году Н.Н. Зинин получил анилин восстановлением нитробензола сульфидом аммония и назвал его «бензидамом».
В 1843 году А. В. Гофман установил идентичность всех перечисленных соединений.
Восстановление нитросоединений (реакция Зинина)
Основной способ получения анилина – восстановление нитробензола.
Анилин и другие первичные ароматические амины получают с помощью рtакции, открытой русским химиком Н.Н. Зининым. В качестве восстановителя Н.Н. Зинин применял сульфид аммония:
Впоследствии в качестве восстановителя стали применять водород.
Промышленный способ
1. Каталитическое восстановление нитробензола (восстановление нитробензола молекулярным водородом)
В настоящее время этот способ восстановления нитробензола с целью получения анилина в промышленности является основным.
Смесь паров нитробензола и водорода пропускают над катализатором при температуре 300 0 С и повышенном давлении:
Лабораторный способ
1. Восстановление нитробензола атомарным водородом
В лаборатории для этой цели используют цинк в кислой среде:
Восстановителем в этой реакции является атомарный водород, который получается в момент его выделения.
http://chemege.ru/nitrosoedineniya/
http://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/aminy/poluchenie-anilina.html