Техника безопасности
Меры предосторожности при проведении процессов окисления необходимы в связи с токсичностью, пожароопасностью и врывоопасностью применяемых и получаемых веществ.
Следует знать пределы взрываемости смесей воздуха с органическими веществами и использовать концентрации выше или ниже этих пределов.
На аппаратах устанавливают предохранительные взрывные мембраны, а на трубопроводах – огневзрывопреградители.
1.6 Процессы диазотирования и нитрозирования
Вследствие очень высокой реакционной способности диазо- и нитрозосоединения часто используются в качестве промежуточных продуктов. Реакции диазотирования и нитрозирования, а также реакции превращения диазоединений являются весьма важными в технологии лекарственных веществ.
Реакции диазотирования и нитрозирования относятся к реакциям электрофильного замещения. Общая схема реакции диазотирования первичных ароматических аминов, в результате которой получают диазосоединения, такова:
Реакцию обычно осуществляют в водном растворе действием солей азотистой кислоты в присутствии минеральной кислоты (HCl и H2SО4).
В результате реакции образуются водные растворы (или суспензии) солей диазония.
Соли диазония очень реакционно-способные соединения и могут вступать в разнообразные реакции. Хранить их долго нельзя и только при низких температурах. Реакции диазотирования обычно проводят при 0-50С, иногда при 20-300С. Полученные растворы диазосоединений сразу направляют для проведения последующих превращений. Кроме растворов диазосоединений используют также их суспензии, иногда влажные пасты. В сухом состоянии соли диазония взрывоопасны.
При диазотировании 1 моль ароматического амина используют 1моль нитрита натрия. Эта реакция протекает количественно, поэтому ее применяют для количественного определения ароматических аминов. Количество используемой минеральной кислоты обычно составляет от 2,5 до 4 моль на 1 моль амина. Избыток кислоты нужен для того, чтобы воспрепятствовать образованию диазоаминосоединений со свободным исходным амином.
Кроме того, при большом избытке кислоты повышается устойчивость диазосоединений.
Обычно к полученному раствору или суспензии ароматического амина в разбавленной минеральной кислоте при охлаждении и перемешивании прибавляют раствор нитрита натрия. В конце диазотирования должен быть небольшой избыток нитрита натрия. Его определяют по темно-синему окрашиванию йодкрахмальной бумажки (фильтровальная бумага, пропитанная раствором йодистого кали в крахмальном клейстере).
Там проходят следующие реакции:
или суммарно:
2KJ + 2HCl + 2HNO2 → J2 + 2NO + 2KCl + 2H2O
В конце диазотирования остающийся в реакционной массе небольшой избыток азотистой кислоты обычно удаляют. Для этого добавляют мочевину, которая быстро реагирует с азотистой кислотой с образованием газообразных продуктов:
Скорость диазотирования зависит от растворимости ароматического амина или его соли в реакционной среде. Хорошо растворимые соли аминов бензольного ряда диазотируются легко. Диазотирование проводят в стальных аппаратах, выложенных внутри кислотоупорной плиткой. Охлаждение реакционной массы осуществляют, загружая в аппараты лед или подавая рассол в змеевик, находящийся в аппарате.