2. Синтез бромистого бутила

Уравнения основных реакций:

Kbr + H₂SO₄  Hbr + KHSO₄

Побочные реакции:

(см. предыдущий синтез, с. 14)

Реактивы

Основные.

Бутиловый спирт	29 см3
Бромистый калий	30 г
Серная кислота	23 см3

Вспомогательные.

Дистиллированная вода	30 см3
Раствор соды кальцинированной 10%-ный	20 см3
Кальций хлорид безводный

Посуда и приборы

Колба реакционная круглодонная (250 см3)	1 шт.
Холодильник обратный шариковый	1 шт.
Холодильник Либиха	1 шт.
Насадка Вюрца	1 шт.
Перегонная колба (50 см3)	1 шт.
Колба-приемник коническая (50 см3)	1 шт.
Аллонж	1 шт.
Воронка коническая	1 шт.
Воронка делительная	1 шт.
Нагреватель (электроплитка с закрытой спиралью)	1 шт.
Охладительная смесь	1 шт.

Выполнение синтеза

В круглодонную колбу емкостью 250 см³помещают несколько «кипелок», вливают 30 см³воды, 29 см³бутилового спирта и вносят 30 г тонко растертого бромида калия. Присоединяют обратный холодильник, вставляют во внутреннюю трубку холодильника воронку и через нее порциями по 3-4 см³прибавляют 23 см³концентрированной серной кислоты, каждый раз хорошо перемешивая смесь покачиванием колбы вместе со штативом. После приливания всего количества серной кислоты смесь нагревают до легкого кипения на электроплитке в течение 2-х часов (Приложение В, рис. 3).

Затем заменяют обратный холодильник нисходящим Либиха (Приложение В, рис. 2), соединяя последний с колбой при помощи насадки Вюрца. Усилив нагревание, отгоняют бутил бромид вместе с водой (до исчезновения маслянистого верхнего слоя в реакционной колбе). Дистиллят содержит два слоя: внизу – бромид, сверху – вода. Переливают его в делительную воронку, отделяют бромид, воду выбрасывают. Бутил бромид опять помещают в делительную воронку, промывают водой (воды около 20 см³), потом промывают 20 см³10%-ного раствора кальцинированной соды, чистой водой и сушат хлористым кальцием, слегка нагревая на водяной бане.

Как только содержимое колбы станет прозрачным, перегоняют высушенный бромистый бутил на установке для перегонки при атмосферном давлении (Приложение В, рис. 2), собирая фракцию в пределах 98-103С.

Выход бромистого бутила 23 г.

 Техника безопасности: особую осторожность следует проявлять при смешении компонентов в реакционной колбе. Недопустим перегрев вследствие недостаточного охлаждения или слишком быстрого смешения. В этом случае возможно вскипание смеси, выделение ядовитых паров брома и даже выброс содержимого колбы наружу. Кислоту добавлять в реакционную колбу только небольшими порциями, каждый раз перемешивая содержимое осторожным покачиванием штатива. Эту операцию проводить обязательно в защитных очках или маске.

2. Нитрование.

Реакция нитрования. Нитрующие агенты. Строение нитрогруппы. Нитрование алифатических углеводородов, циклопарафинов и гомологов бензола в боковую цепь. Жидкофазное (по Коновалову) и парофазное нитрование. Условия и механизм реакций. Процессы, сопутствующие нитрованию. Получение алифатических и жирно-ароматических нитросоединений из соответствующих галогенпроизводных углеводородов.

Нитрование ароматических углеводородов. Нитрование бензола. Условия проведения реакции. Нитрующая смесь. Механизм реакции. Нитрование нафталина. Направленность и условия реакции.

Нитрогруппа как заместитель бензольного кольца. Влияние нитрогруппы на протекание реакций электрофильного и нуклеофильного замещения в ароматических углеводородах.