Nitration քան-տոլուոլ: Ռեակցիա հավասարումը

Եկեք խոսենք այն մասին, թե ինչպես են nitration մասին տոլուոլ. Պատրաստել նմանապես է արձագանքում է մի հսկայական շարք կիսաֆաբրիկատ արտադրանքի, որոնք օգտագործվում են արտադրության պայթուցիկ, դեղագործական.

The կարեւորությունը nitration

Բենզոլի ածանցյալներ, ինչպես արոմատիկ Nitro միացությունների առկա են ժամանակակից քիմիական արդյունաբերության. NITROBENZENE է aniline միջանկյալ արտադրանքը, օծանելիք, դեղագործական արտադրության. Նա հիանալի լուծիչ բազմաթիվ օրգանական միացություններ, այդ թվում `ցելյուլոզայից եւ նիտրիտների ստեղծելու դոնդողանման զանգված նրա հետ: Ի նավթային արդյունաբերության մեջ օգտագործվում է որպես զտիչ համար քսայուղերի: Երբ nitration է տոլուոլ է պատրաստ benzidine, aniline, aminosalicylic թթու, ֆենիլենդիամինի.

Բնութագրիչները nitration

Nitration բնութագրվում խորշիկ NO2 խումբ մեջ մոլեկուլի հետ օրգանական միացությունների. Կախված նրանից, թե մեկնարկային նյութական, այդ գործընթացը ընթանում է միջոցով արմատական, nucleophilic, electrophilic մեխանիզմ: Ակտիվ մասնիկները հանդես գալ որպես nitronium կատիոնների, իոններ եւ արմատականների NO2. Տոլուոլ nitration արձագանքը վերաբերում է փոխարինման: Այլ օրգանական նյութերի կարող փոխարինումը nitration, եւ այն ժամանակը, որ կրկնակի պարտատոմսի.

Nitration քան-տոլուոլ է մոլեկուլ է անուշաբույր ածխաջրածնային իրականացվում է օգտագործելով nitrating թթու (ծծմբային եւ ազոտական թթուներ): Կատալիզատոր ցուցադրում հատկությունները ծծմբային թթու ծառայելով որպես գործընթաց է, նշանակում vodotnimayuschego:

գործընթացը հավասարումը

Nitration քան-տոլուոլ ներառում փոխարինումը մեկ ջրածնինը կողմից Nitro. Ինչպես է սխեման շարունակական պրոցես է.

Որպեսզի նկարագրել nitration է տոլուոլ, արձագանքը հավասարումը կարող է ներկայացվել որպես հետեւյալ կերպ.

ARH + HONO2 + = Ar-NO2 + H2 Օ

Այն թույլ է տալիս Ձեզ է դատել միայն ընդհանուր ընթացքի փոխազդեցության, սակայն չի բացահայտել բոլոր հատկանիշները այս գործընթացում: Փաստորեն, կա մի ռեակցիա միջեւ արոմատիկ ածխաջրածինների եւ արտադրանքի ազոտական թթու.

Հաշվի առնելով, որ այդ ապրանքը ունի ջրի մոլեկուլ է, որ նվազեցնում կոնցենտրացիան ազոտական թթվի, nitration մասին տոլուոլ, հետեւաբար, slows: Խուսափելու համար այս խնդիրը, որ գործընթացն իրականացվում է ցածր ջերմաստիճանների օգտագործելով ազոտական թթու է ավելորդ չափով:

Ավելացումը ծծմբաթթվի որպես Dehydrating գործակալների օգտագործվող , քացախի անհիդրիդ, բազմաֆոսֆորային թթու, բորի եռաֆտորիդ: Նրանք հնարավորություն են տալիս snizat սպառման ազոտական թթու, բարձրացնել արդյունավետությունը փոխգործակցության:

Երանգները գործընթացի

Որ nitration է տոլուոլ էր նկարագրել է վերջին տասնիններորդ դարում Վ Markovnikov: Նա կարողացել է կապ հաստատել ներկայությունը արձագանքման խառնուրդի կենտրոնացված ծծմբական թթու , եւ այդ գործընթացը հոսքի տոկոսադրույքը. Ժամանակակից արտադրական nitrotoluene անջուր ազոտական թթու օգտագործվում են, ձեռնարկվում են փոքր չափից ավելի:

Ավելին, sulfonation եւ nitration Հյուրատետր տոլուոլ ներառում է օգտագործել առկա dehydrating BORON ֆտորիդ բաղադրիչը: Նրա ներդրումը մեջ ռեակցիայի հնարավորություն է տալիս նվազեցնել ծախսերը ապրանքի ձեռք բերված, որը մատչելի է դարձնում nitration է տոլուոլ. Հավասարում հոսում գործընթացը, ընդհանուր առմամբ, հետեւյալն են `

ARH + HNO3 + BF3 = Ar-NO2 + BF3 · H2 Օ

Ավարտից հետո արձագանքման ջրի ներկայացրել, որով մոնոհիդրատ boron ֆտորիդ Dihydrate ձեւերը: Այն հեռացվել Վակումային, ապա ավելացնել կալցիումի (MIXED ISOMERS), վերադառնալով բուն բաղադրություն տեսքով:

Կոնկրետություն nitration

Կան որոշ առանձնահատկություններ գործընթացի հետ կապված ընտրության ռեագենտների, substrate օգտագործելով արձագանքը. Համարում որոշ իրենց ավելի տարբերակները:

• 60-65 տոկոսը ազոտական թթու է մի խառնուրդ է 96 տոկոս ծծմբային թթու.
• խառնուրդ 98% ազոտական թթվի եւ խիտ ծծմբական թթու արձագանքին փոքր օրգանական նյութերի
• կալիում նիտրատ կամ ամոնիումի խտացված ծծմբային թթու - հիանալի ընտրություն է արտադրության պոլիմերի մասին nitro միացությունների.

Կինետիկայի nitration

Արոմատիկ ածխաջրեր, շփվել մի խառնուրդ է ծծմբային եւ ազոտական թթուներ, nitro ionically. Վ Markovnikov վիճակի է բնութագրելու առանձնահատկությանը փոխգործակցության: Այդ գործընթացը տեղի է ունենում մի քանի փուլերով: Nitrosernaya թթու առաջինը ձեւավորվում, որը ենթարկվում է բաժանում ջրային լուծույթում: Nitronium իոնների են արձագանքել տոլուոլ ձեւավորել որպես արտադրանքի nitrotoluene: Երբ է մի խառնուրդ է ջրային մոլեկուլների տեղի է ունենում ընթացքում դանդաղեցման:

Ի լուծիչների հետ օրգանական բնության nitromethane, ացետոնիտրիլ, sulfolane - թույլ է տալիս ձեւավորումը cation բարձրացնել տոկոսադրույքը nitration:

Արդյունքում ստացված nitronium cation կցվում է անուշաբույր կորիզ տոլուոլ, այդպիսով ձեւավորվել միջանկյալ. Բացի այդ, կա մի պրոտոն բացը, հանգեցնելով ձեւավորման nitrotoluene:

Համար մանրամասն նկարագրության գործընթացի մենք կարող ենք համարում ձեւավորմանը «ՍԻԳՄԱ» եւ «Պի» համալիրում: Կրթությունը «ՍԻԳՄԱ» Համալիրի փոխարժեքը սահմանափակող քայլ փոխազդեցության. Արձագանքը փոխարժեքը , որը ուղղակիորեն կապված է արագությունը nitronium cation առընթեր ածխածնի ատոմ կորիզ արոմատիկ միացությունների. պրոտոնը պառակտող դուրս տոլուոլ իրականացվում գրեթե ակնթարթորեն.

Միայն որոշ իրավիճակներում, որ կարող են լինել որոշ խնդիրներ փոխարինման հետ կապված մի զգալի առաջնային կինետիկ իզոտոպների ուժի. Դա պայմանավորված է արագացման վերադարձի գործընթացի ներկայությամբ խոչընդոտների տարբեր տեսակի.

Երբ ընտրելու կատալիզատոր եւ Dehydrating գործակալ խիտ ծծմբական թթվի պրոցեսում կա հավասարակշռություն հերթափոխի ձեւավորման արձագանքման արտադրանք.

եզրափակում

Այն ձեւավորվել է nitration մեջ տոլուոլ nitrotoluene, որը հանդիսանում է արժեքավոր արտադրանքի քիմիական արդյունաբերության. Դա այս նյութը է պայթուցիկ բարդ, այնպես որ, պահանջարկը պայթեցման գործողությունները: Թվում բնապահպանական խնդիրների հետ կապված իր արդյունաբերական արտադրության, նշում են, որ օգտագործումը էական գումարի կոնցենտրացված ծծմբական թթու:

Հաղթահարել այս խնդրի, քիմիկոսներ փնտրում են եղանակներ նվազեցնել թափոնների ծծմբական թթու ձեռք հետո nitration գործընթացում. Օրինակ, գործընթացն իրականացվում է ցածր ջերմաստիճանների, միջին օգտագործվում է հեշտությամբ regenerable. Ծծմբային թթու ունի ուժեղ oxidizing հատկությունները, ինչը բացասաբար է ազդում կոռոզիոն մետաղների ավելացել վտանգ է կենդանի օրգանիզմների. Է համապատասխան բոլոր անվտանգության չափանիշներին հնարավոր է հաղթահարել այդ խնդիրները, ձեռք բերել բարձր որակի nitro միացություններ: