Nitration ya toluini: Mmenyuko equation

Hebu majadiliano juu ya jinsi nitration ya toluini. Tayari vile vile kwa Akijibu idadi kubwa ya bidhaa semifinished kutumika katika utengenezaji wa mabomu, madawa.

Umuhimu wa nitration

Benzini derivat kama misombo aromatiki nitro kutosha katika sekta ya kisasa kemikali. NITROBENZENE katika anilini ni kati ya bidhaa, manukato, uzalishaji dawa. Yeye ni kutengenezea bora kwa wengi wa misombo ya kikaboni, ikiwa ni pamoja selulosi na nitriti na kuunda wingi rojorojo pamoja naye. Katika sekta ya mafuta ya petroli ni kutumika kama purifier kwa mafuta ya kulainisha. Wakati nitration ya toluini yuko tayari benzidine, anilini, asidi aminosalicylic, Phenylenediamine.

Tabia ya nitration

Nitration sifa inlet No2 kundi katika molekuli ya kiwanja hai. Kulingana na nyenzo ya kuanzia, mchakato huu kuendelea kupitia radical, nucleophilic, electrophilic utaratibu. chembe hai kuwa kama cations nitronium, ions na itikadi kali No2. Toluini nitration majibu hurejelea kubadilishwa. Kwa vitu vingine hai inaweza badala nitration, na kuongeza ya dhamana mara mbili.

Nitration ya toluini katika molekuli ya hydrocarbon kunukia unafanywa kwa kutumia nitrating asidi (sulfuriki na asidi nitriki). kichocheo huonyesha mali asidi sulfuriki kuwahudumia kama mchakato ina maana vodotnimayuschego.

mchakato equation

Nitration ya toluini inahusisha badala ya atomu ya hidrojeni moja kwa nitro. Vipi mpango wa mchakato unaoendelea?

Ili kuelezea nitration ya toluini, mmenyuko equation inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:

ARH + HONO2 + = Ar-No2 + H 2 O

Utapata kuamuliwa tu kwenye kozi ya jumla ya mwingiliano, lakini haina kutoa makala yote ya mchakato huu. Kwa kweli kuna majibu kati ya hidrokaboni aromatiki na bidhaa ya asidi nitriki.

Kutokana na kwamba bidhaa ina maji molekuli, hupunguza msongamano wa asidi nitriki, nitration ya toluini hiyo kupungua. Ili kuepuka tatizo hili, mchakato unafanywa katika joto la chini kwa kutumia asidi nitriki kwa kiasi ziada.

Ongezeko la asidi sulfuriki kama dehydrating mawakala kutumika , asetiki anhidridi, asidi polyphosphoric, inayeyuka boroni. Wao kuwawezesha snizat matumizi ya asidi nitriki, kuongeza ufanisi wa mwingiliano.

nuances ya mchakato

nitration ya toluini ulielezewa mwishoni mwa karne ya kumi na tisa V. Markovnikov. Aliweza kuanzisha uhusiano kati ya kuwepo kwa mchanganyiko majibu kujilimbikizia sulfuriki na mchakato kiwango cha kati. Katika uzalishaji nitrotoluene isiyo asidi nitriki kisasa hutumiwa, kuchukuliwa kwa ziada kidogo.

Zaidi ya hayo, sulfonation na nitration ya toluini inahusisha kutumia inapatikana dehydrating boroni floridi sehemu. Kuanzishwa kwake katika mchakato majibu itawezesha kupunguza gharama za bidhaa kupatikana, ambayo hufanya inapatikana nitration ya toluini. Mlinganyo inapita mchakato katika hali ya kijumla inavyoonekana hapa chini:

ARH + HNO3 + BF3 = Ar-No2 + BF3 · H 2 O

Baada ya kukamilika kwa maji majibu ni kuletwa, ambapo monohidrati boroni floridi dihydrate fomu. Ilikuwa kuondolewa katika vacuo, kisha ongeza calcium floridi, kurudi kwa asili aina kiwanja.

Maalum ya nitration

Kuna baadhi ya sifa za mchakato kuhusishwa na uchaguzi wa vitendanishi, substrate kutumia majibu. Fikiria baadhi ya chaguzi zao zaidi:

• asilimia 60-65 nitriki asidi katika mchanganyiko wa asidi asilimia 96 sulfuriki,
• mchanganyiko wa asidi nitriki 98% na kujilimbikizia sulfuriki kwa majibu vitu kidogo hai;
• potassium nitrate au amonia na asidi sulfuriki kujilimbikizia - ni chaguo bora kwa ajili ya uzalishaji wa polymer misombo nitro.

kinetics ya nitration

Kunukia hidrokaboni, kushirikiana na mchanganyiko wa sulfuriki na asidi nitriki, nitro ionically. V. Markovnikov uwezo wa tabia maalum ya mwingiliano. mchakato hufanyika katika hatua kadhaa. Nitrosernaya asidi kwanza kubuniwa, ambayo hupitia dissociation katika ufumbuzi wa maji. Nitronium ioni ni ilijibu kwa toluini kuunda kama nitrotoluene bidhaa. Wakati aliongeza kwa mchanganyiko wa molekuli ya maji hutokea wakati deceleration.

Katika vimumunyisho na asili hai - nitromethane, Acetonitrile, sulfolane - inaruhusu malezi ya mawasiliano kuongeza kiwango cha nitration.

kusababisha nitronium kataioni masharti ya kiini kunukia toluini, hivyo sumu kati. Zaidi ya hayo kuna protoni pengo, na kusababisha malezi nitrotoluene.

Kwa maelezo ya kina ya mchakato unaoendelea tunaweza kufikiria kuundwa kwa "sigma" na "pi" tata. Elimu "sigma" ya tata ni kiwango-kikwazo hatua ya mwingiliano. kiwango cha majibu kwa moja na rapidity ya nitronium kataioni attachment na carbon chembe katika kiini ya misombo aromatiki. protoni splitting mbali ya toluini unafanywa karibu mara moja.

Tu katika hali fulani, wanaweza kuwa baadhi ya matatizo na badala ya kuhusishwa na muhimu kinetic Athari za msingi isotopu. Hii ni kutokana na kuongeza kasi ya mchakato wa kurudi mbele ya vikwazo ya aina mbalimbali.

Wakati wa kuchagua kama kichocheo na wakala dehydrating na kujilimbikizia sulfuriki mchakato asidi kuna ulinganifu kuhama kuelekea malezi ya bidhaa majibu.

hitimisho

Ni sumu katika nitration ya toluini nitrotoluene, ambayo ni bidhaa ya thamani ya sekta ya kemikali. Ni dutu hii ni mchanganyiko kulipuka, hivyo mahitaji katika shughuli za ulipuaji. Miongoni mwa matatizo ya mazingira ya kuhusishwa na utengenezaji wake wa viwanda, kumbuka kutumia kiasi kikubwa cha asidi sulfuriki kujilimbikizia.

Ili kukabiliana na tatizo hili, wanakemia ni kutafuta njia ya kupunguza taka sulfuriki kupatikana baada ya mchakato nitration. Kwa mfano, mchakato unafanywa kwa joto ya chini, kati kutumika kwa urahisi regenerable. asidi sulfuriki ina tabia vioksidishaji vikali, ambayo huathiri vibaya kutu ya metali ni kuongezeka hatari kwa viumbe hai. Katika kufuata na viwango yote ya usalama iwezekanavyo ili kukabiliana na matatizo haya, kupata high quality nitro misombo.