Нитробензол

Реактивы:

Бензол 15,6 г

Азотная кислота (d=1,36 г/см³) 20 см³

Серная кислота (конц.) 25 см³

Углекислый натрий, хлористый кальций

В колбу объемом 250 см³ наливают азотную кислоту и к ней при перемешивании и охлаждении добавляют серную кислоту. (ПОД ТЯГОЙ В ОЧКАХ). К охлажденной до 20⁰С смеси кислот из капельной воронки постепенно прикапывают бензол, перемешивая и наблюдая за тем, чтобы температура в колбе не поднималась выше 50...60⁰С. Когда весь бензол будет прибавлен, в колбу вставляют воздушный обратный холодильник и помещают на водяную баню, предварительно нагретую до 60⁰С. При этой температуре реакцию ведут в течение часа, энергично встряхивая прибор. По окончании реакции смесь из колбы переливают в другую колбу, содержащую 300 см³ холодной воды. Смесь перемешивают, переливают в делительную воронку и после отстаивания отделяют нижний слой, содержащий нитробензол. После этого нитробензол промывают в делительной воронке последовательно 50 см³ 10 % раствора углекислого натрия и 50 см³ воды. Окончательно нитробензол помещают в небольшую колбочку, добавляют несколько кусочков прокаленного хлористого кальция, соединяют колбочку с обратным воздушным холодильником и нагревают на водяной бане до тех пор, пока жидкость не станет прозрачной. Высушенный продукт перегоняют из небольшой колбы Вюрца с низкоприпаянным отводом. При этом используют воздушный холодильник. Сначала отгоняется небольшое количество бензола, после чего перегоняется нитробензол при 205...210⁰С.

Выход около 22 г.

Нитрометан

Реактивы:

Хлоруксусная кислота 37,8 г

Нитрит натрия 28 г

Гидроксид натрия, хлористый кальций

ОСТОРОЖНО! Хлоруксусная кислота сильно разъедает кожу.

Нитрометан является сильным ядом для нервной системы.

В стакане на 250 см³ приготавливают смесь хлоруксусной кислоты с 40 г толченого льда и нейтрализуют прибавлением по каплям при перемешивании примерно 28 см³ 40% раствора гидроксида натрия до щелочной реакции (по индикаторной бумаге). При нейтрализации температура смеси не должна подниматься выше 20⁰С. Полученную смесь переливают в перегонную колбу объемом 0,5 дм³, содержащую раствор нитрита натрия в 36 см³ воды. Колбу соединяют с нисходящим водяным холодильником и закрывают пробкой с термометром, шарик которого погружен в жидкость. Смесь медленно нагревают до начала выделения пузырьков углекислого газа. Когда выделение газа станет достаточно интенсивным, отставляют плитку и после замедления бурной реакции смесь продолжают нагревать, постепенно доводя температуру до 110⁰С. При этом отгоняется смесь, содержащая не менее 10 см³ нитрометана и около 30 см³ воды. После этого отделяют в делительной воронке нитрометан от воды, сушат его 2 г безводного хлористого кальция и перегоняют, собирая фракцию в пределах 95...102⁰С.

Выход около 8 г.

Oрто- и пара-нитрофенолы

Реактивы

Фенол 28,2 г

Азотная кислота (d=1,36 г/см³) 49,3 см³

Метанол, гидроксид натрия, соляная кислота, активированный уголь

К фенолу в фарфоровой чашке прибавляют 5 см³ воды и нагревают на водяной бане до плавления (ФЕНОЛ ВЗВЕШИВАТЬ В ОЧКАХ НА ЧАСОВОМ СТЕКЛЕ). В круглодонную колбу, предназначенную для перегонки с водяным паром помещают азотную кислоту и 136 см³ воды, охлаждают погружением в снег или холодную воду. После этого к азотной кислоте при охлаждении и перемешивании постепенно приливают водный раствор фенола с такой скоростью, чтобы температура смеси не превышала 20 ⁰С. Затем реакционную смесь оставляют на холоду до следующего занятия. После этого кислоту осторожно сливают, а оставшуюся в колбе темную маслянистую массу подвергают перегонке с водяным паром. В приемнике собираются желтые кристаллы о-нитрофенола. Если кристаллизующийся продукт начнет препятствовать стеканию жидкости в холодильнике, то на некоторое время перекрывают воду. Орто-нитрофенол отсасывают, отжимают между листами фильтровальной бумаги и сушат на воздухе. Для очистки продукт перекристаллизовывают из метанола.

Выход около 9 г.

Из перегонной колбы осторожно сливают лишнюю воду, а к смолистому остатку добавляют 170 см³ 10 % водного раствора гидроксида натрия, 2...3 г активированного угля, кипятят и фильтруют в горячем виде через воронку с ватой. Затем упаривают до объема 40 см³ и охлаждают. Осадок п-нитрофенолята натрия отсасывают на воронке Бюхнера и промывают небольшими порциями охлажденного 10% раствора гидроксида натрия. Полученный продукт переносят в стакан на 100 см³ и разлагают 10 % соляной кислотой. Выделившийся п-нитрофенол при охлаждении застывает. Его очищают кристаллизацией из 12% соляной кислоты.

Выход около 3 г.

2,4,6-ТРИНИТРОФЕНОЛ (ПИКРИНОВАЯ КИСЛОТА)

Реактивы:

Фенол 10 г

Азотная кислота (d=1,36 г/см³) 28 см³

Серная кислота (конц.) 28 см³

Этанол

НАВЕСКУ ФЕНОЛА БРАТЬ В ЧАШКЕ СПЕЦИАЛЬНЫМ ШПАТЕЛЕМ,

СМЕШИВАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО ПОД ТЯГОЙ В ОЧКАХ !

В фарфоровой чашке на водяной бане в течение получаса нагревают смесь фенола и серной кислоты, пока не получится прозрачный раствор. После охлаждения раствор выливают в круглодонную колбу на 500 см³, в которой находится 40 см³ воды (ОХЛАЖДАТЬ ПРИ ДОБАВЛЕНИИ!). К полученному раствору при охлаждении и хорошем перемешивании постепенно прикапывают 15 см³ азотной кислоты. При этом раствор окрашивается в темно-красный цвет, температура поднимается, выделяются бурые окислы азота. После прекращения бурной реакции прибавляют по каплям остальные 13 см³ азотной кислоты, и смесь постепенно нагревают на водяной бане. Нагревание надо начинать на холодной бане, затем довести ее до кипения и кипятить в течение двух часов. После охлаждения смеси пикриновая кислота кристаллизуется. Смесь разбавляют 100 см³ холодной воды и отфильтровывают кристаллы на воронке Бюхнера, промывают небольшим количеством холодной воды (около 20 см³) и кристаллизуют из 50 % раствора этанола в воде.

Выход около 10 г.