به نام خدا

 


تاریخ انجام آزمایش

3/9/1390

 

تاریخ تحویل گزارش کار

10/9/1390

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

عنوان آزمايش : سنتز p-نیترو آنیلین

 

هدف ازآزمايش:دراين آزمايش انتظارمي رود دانشجو با مبحث نيتراسيون تركيبات آلي بيشتر آشنا شده و مباحث ارايه شده در درس تئوري را عيناً مشاهده نمايد.

 

تئوری آزمایش:

 

راجع به آنیلین:

آنیلین دارای خاصیت بازی بوده و مولکولی قطبی است.این ترکیب دارای پیوند هیدروژنی بین مولکول های خود و آب است.لذا علاوه برآن که در آب خوب حل می گردد،دارای نقطه جوش بالائی در حدود 189 درجه سانتیگراد است و ماده ای سمی می باشد،مخصوصاً در موقع کارکردن باید از بخارات آن پرهیز نمود.آنیلین خالص بی رنگ است اما به علت اکسیداسیون جزئی در هوا و نور تغییر رنگ داده و زرد می گردد.حلالیت آن در آب7/3گرم در 100میلی لیتر می باشد . بصورت روغنی شکل بوده و دارای مزه است.

موارد استفاده:

 

1-                      در تهیه رنگها 

2-                      در تهیه مواد شیمیایی ، لاستیکی ، پلاستیکی

3-                      آنیلین در اثر اکسید شدن تولید کینون نموده که ماده حاصله در اثر هیدروژناسیون تبدیل به هیدروکینون می گردد.این ماده در فوتوگرافی  مورد استفاده دارد.

4-                      در تهیه داروهای پزشکی

 

 

 

 

 

نيتراته کردن استانيليد و استيلاسيون:

زمانيکه كه نيترات يا سولفات آنيلين در درجه حرارت پايين توسط نيتريك اسيد و سولفوريك اسيد نيتره گردند، محصول داراي حدود 60% متانيتروآنيلين و 38% پارانيتروآنيلين است، كه همراه با آن مقدار كمي  ارتو نيترو آنيلين نيز وجود دارد. بعلت اكسيدشدن مقداري از آنيلين بهره بالا نمي‌باشد.

مسلما نيترو آنيلين محصول اصلي است زيرا که گروه با بار "مثبت" "NH3-" خاصيت كشندگي الكترون قوي دارد. در ضمن اين گروه شديداً باعث غيرفعال شدن جايگاههاي ارتو و پارا مي‌گردد.مقدار قابل ملاحظه‌اي از پارانيتروآنيلين به وجود مي‌آيد.

نسبت مشاهده شده براي پارا/متا ميزان اثر سوق دهندگي گروه –NH3+ را ارائه مي‌دهد. وسعت نيتراسيون پارا با قراردادن گروههاي متيل پي در پي روي اتم ازت كاهش مي‌يابد، در C6H5-N(CH3)+3 منجر به ايجاد 89% متا و 11% مشتق پارانيترو مي‌گردد.

براي كاهش اكسيداسيون و جلوگيري از اثر سوق دهندگي متا در نمك ايجادي، قبل از نيتراسيون تركيب، آمين آروماتيك را به مشتق استيل تبديل مي‌نمايند. متعاقباً گروه آمين را توسط هيدروليز با محلول آلي اسيدباز برمي‌دارند.

بدين ترتيب آنيلين به استانيليد تبديل شده تحت نيتراسيون معمولي تقريباً تمام آن به پارا نيترواستانيليد تبديل مي‌گردد، كه در اثر هيدروليز آن پارا نيتروآنيلين بدست مي‌آيد.

از آن‌جايي كه فقط مقدار جزئي از ارتو نيترواستانيليد از نيتراسيون حاصل مي‌گردد، روش غيرمستقيم در يك سري واكنش‌ها براي ايجاد ارتو بعنوان محصول اصلي بكار گرفته مي‌شود. انيلين به اسيد سولفانيليكي تبديل مي‌شود كه در آن موقعيت پارا توسط گروه So3H مسدود شده است. نيتراسيون اسيدسولفانيليك توليد -4 آمينو -3 نيتروبنزن سولفونيك اسيد مي‌نمايد، هيدروليز تركيب اخير كه توسط جوشاندن آن با اسيدسولفوريك 60% صورت مي‌گيرد، حذف گروه So3H را باعث شده و ارتو نيترو آنيلين را با حالات خصوصي بالا در اختيار مي‌گذارد.

هر 3 نيتروآنيلين بازهاي بي‌نهايت ضعيفي مي‌باشند، اما از نظر قدرت اسيدي با يكديگر تفاوت قابل ملاحظه‌اي دارند: ارتو> پارا> متا.

مخلوط نيتروآنيلين‌ها را مي‌توان از حل نمودن آنها در اسيدآبي قوي و سپس رسوب‌گيري پي‌در پي، ايزومرهاي ارتو، متا و پارا كه توسط خنثي‌سازي آنها با آمونياك رقيق انجام مي‌شود، جدا نمود.

 

روش كار:

در یک بالن 250 میلی لیتری که مجهز به مبرد حبابدار است 6میلی لیتر نیتروبنزن و 5/7گرم پودر قلع ریخته و 25 میلی لیتر کلریدریک اسید را به وسیله یک مزور اندازه گیری کرده و 4 تا 5 میلی لیتر از آن بالای مبرد به داخل بالن افزوده فلاسک را یکنواخت تکان دهید.این مخلوط را گرم کنید،پس از مدتی واکنش شدت می یابد. چنانچه مخلوط شروع به جوشیدن گرد ،شدت واکنش احیا را با قرار دادن موقتی بالن در داخل آب سرد و ملایم کنید. زمانی که سرعت واکنش اولیه آهسته شد 4 تا 5 میلی لیتر دیگر از اسید را از بالای مبرد به بالن اضافه کنید و بالن را به صورت ممتد تکان دهید .برای آنکه پیشرفت واکنش را تت کنترل داشته باشید ،واکنش را از آنچه که لازم است سردتر نکنید.تا آنجا که امکان دارد بالن را تکان داده و بقیۀ اسید را به روشی که توضیح داده شد،اضافه کنید .در انتهای عمل مخلوط را به مدت سه ربع در داخل حمام آب جوش حرارت دهید (رفلاکس کنید).اگر واکنش پس از این مدت کامل شده باشد ،دیگر بوی نیتروبنزن استشمام نشده و همچنین چند قطره از مخلوط در آب رقیق شود،تولید یک محلول کاملا ً شفاف (یک فازی)را میکند .پس از پایان رفلاکس محتوی بالن را به یک بالن دودهانه منتقل و سپس سرد کنید تا کاملاً جامد شود.چند میلی لیتر سود40% اضافه کنید تا آنیلین جدا شود و سپس آنیلین را با بخار آب تقطیر کنید.

مواد لازم: نیتروبنزن – - پودر قلع – کلریدریک اسید – سود40%

 

خطای آزمایش:

چون در حین افزایش محلول کلریدریک اسید مخلوط گرم می شود باید به خوبی همزده شود.

 

نتیجه گیری:

 

پارا نيترو استانيليداز طريق هيدروليز در محيط اسيدي  دانسیته مي شود و ايجاد پارا نيترو آنيلين مي كند. بدين ترتيب گروه استيل كه براي محافظت گروه عاملي  آمين بكار رفته بود براحتي خارج مي شود.