22-09-2014_12-07-36 / Сульфирование ароматических соединений

Практическая работа

«Сульфирование ароматических соединений»

1. Вопросы к коллоквиуму

Сульфирование - важный метод промышленного оргсинтеза. Общее представление. Механизм сульфирования, как реакции электрофильного замещения. Обратимость реакции сульфирования. Побочные реакции.

Сульфирующие агенты и их применение.

Влияние заместителей на ориентацию сульфогруппы в ароматическом ядре. Особенности ориентации сульфогруппы при введении в молекулы нафталина и антрахинона.

Факторы сульфирования (температура, концентрация сульфореагента, время реакции, соотношение реагентов, тепловой эффект, катализатор и т.д.) Практика проведения и контроль процесса.

 - сульфирования и расчет расхода сульфирующего агента. Приготовление и расчет кислотных смесей.

Синтез важнейших сульфокислот ряда бензола, нафталина, антрахинона.

Особенности сульфирования аминов.

Вопросы безопасности и экологичности.

2. Лабораторная работа

Мононатриевая соль 2-нафтол-3,6-дисульфокислоты (R-соль)

2.1 Сульфирование 2 – нафтола

Цель работы: исследование влияния условий реакции сульфирования на качество готового продукта.

Реактивы: 2 - нафтол, H₂SO₄ (моногидрат), NaCl (20% раствор), вода дистиллированная, амино Ц кислота (мононатриевая соль), NaNO₂ (10% раствор), Na₂CO₃ (10% раствор), хлороводородная кислота (36%), бромид калия.

Методика: 30г моногидрата помещают в круглодонную колбу вместимостью 100мл и нагревают на бане до температуры 110 – 130ºС (по заданию преподавателя). Затем в колбу в течение 5 мин. вносят 7,2г (0,05моль) тонкоизмельченного 2-нафтола и поддерживают заданную температуру в течение 2 час.

По окончании выдержки сульфомассу осторожно при перемешивании выливают в стакан, содержащий 100мл охлажденного до 5 - 10град. 20% раствора хлорида натрия и полученную смесь размешивают в течение 30мин. Выделившийся мелкокристаллический осадок отделяют фильтрацией, промывают 30мл 20% раствора хлорида натрия, взвешивают и влажную пасту R-соли помещают в плотно закрытую тару.

2. А нализ готового продукта

Определение содержания R – соли в техническом продукте осуществляется спектрофотометрически по интенсивности поглощения в видимой области продукта ее азосочетания с диазо Ц кислотой.

Навеску влажной пасты R - соли около 0,1г растворяют в 100мл 10% водного раствора карбоната натрия и добавляют 1мл 0,03М свежеприготовленного раствора 3-диазо-1,5-нафталиндисульфокислоты. Дают выдержку 10мин и объем доводят до метки дистиллированной водой. Проверяют рН раствора по универсальной индикаторной бумаге (примерно 8-9) и фотометрируют в видимой части спектра в максимуме поглощения образовавшегося в результате реакции азосочетания окрашенного соединения.

Далее с помощью калибровочного графика находят концентрацию R - соли в испытуемом растворе и рассчитывают ее содержание в пасте в процентах по формуле:

X =((0,00978*V_экв) / (0,1* m))*100% ,

где: 0.00978 – масса R – соли, соответствующая 1мл 0,03М раствора диазосоеди-

нения (г / мл),

V_экв - эквивалентный объем диазораствора (мл),

m - масса навески анализируемого технического продукта (г).

Затем рассчитывают выход R - соли на загруженный 2 - нафтол, делают выводы по работе и оформляют отчет.

2.3. Приготовление 0,03М раствора 3-диазо-1,5-нафталиндисульфокислоты

0,978 г (0,003моль) чистой мононатриевой соли амино Ц кислоты раство-ряют в 100 мл дистиллированной воды, подкисляют 2-3 мл концентрированной хлороводородной кислоты до рН = 1, вносят в раствор несколько кристалликов бромида калия, охлаждают до 0 град. и, при перемешивании, порциями приливают 2 – 3 мл 10% раствора нитрита натрия.

Контролируют и поддерживают рН раствора, температуру и небольшой избыток азотистой кислоты (по иодкрахмальной бумаге) и немедленно используют диазораствор для анализа технической R – соли.