Трийодметан (йодоформ)
Реактивы:
Этанол 5 г
Углекислый натрий (крист.) 10 г
Йод 5 г
В круглодонную колбу к раствору 10 г кристаллической соды в 50 см3 воды прибавляют 5 г спирта. Колбу соединяют с обратным холодильником и нагревают на водяной бане до 70 0С. В нагретую смесь при энергичном перемешивании вносят небольшими порциями 5 г измельченного йода, растворяющегося с желто-бурой окраской, скоро исчезающей. После того, как весь йод будет внесен в жидкость и она обесцветится, смеси дают остыть. Осадок, осевший на дне колбы, отфильтровывают и промывают водой. Сушат в темном месте при комнатной температуре. Йодоформ образует желтые пластинки с температурой плавления 119 0С.
1-БРОМНАФТАЛИН
Реактивы:
Нафталин 12,8 г
Бром 15,7 г
Уксусная кислота 25 см3
В колбу Вюрца емкостью 50 см3помещают нафталин и 25 см3 ледяной уксусной кислоты. Колбу закрывают пробкой с капельной воронкой, конец трубки которой должен быть погружен в жидкость. Для поглощения выделяющегося бромистого водорода к отводной трубке колбы присоединяют резиновым шлангом изогнутую стеклянную трубку с небольшой воронкой на конце, которая вводится в колбу с водой. Воронка находится над поверхностью воды, не погружаясь
10
в воду. Колбу нагревают на кипящей водяной бане и постепенно, при помешивании, начинают через капельную воронку приливать бром. Спустя некоторое время начинается выделение бромистого водорода. Приливание брома ведут с такой скоростью, чтобы бромоводород не увлекал с собой паров брома. Примерно через 20 минут приливание брома заканчивают и после этого колбу нагревают на кипящей водяной бане еще 3 часа до почти полного прекращения выделения газа. По окончании реакции колбу соединяют с воздушным холодильником и, заменив капельную воронку термометром, отгоняют избыток уксусной кислоты. Перегонку следует вести под тягой, так как при этом выделяется бромоводород. В качестве приемника применяют мерный цилиндр. После того как отгонится около 20 см3уксусной кислоты, перегонку прерывают и удаляют воздушный холодильник. Дальнейшую перегонку ведут без холодильника. В пределах 120...2200С отгоняют остаток уксусной кислоты и большую часть не вошедшего в реакцию нафталина. При 220...2700С переходит небольшое количество нафталина в смеси с 1-бромнафталином. Когда температура достигнет 2700С, меняют приемник, усиливают нагревание и в пределах 270...2820С перегоняют 1-бромнафталин.
Выход около 12 г.
Рис. 4. Прибор для получения 1-бромнафталина
о- и п-БРОМТОЛУОЛЫ
19
м-НИТРОБЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА
Реактивы:
Бензойная кислота 10 г
Азотнокислый калий 20 г
Серная кислота (конц.) 25 см3
Гидроксид бария 25 г
Соляная кислота
В стакане на 200 см3нагревают до 700С серную кислоту(ПОД ТЯГОЙ В ОЧКАХ)и при перемешивании всыпают порошкообразную смесь бензойной кислоты и азотнокислого калия, следя за тем, чтобы температура реакции не поднималась выше 800С. Затем стакан нагревают, продолжая помешивание при температуре 900С, покам-нитробензойная кислота не всплывет на поверхность в виде маслянистого слоя. После охлаждения верхний застывший слой снимают шпателем, переносят в коническую колбу на 1 дм3и приливают почти кипящий насыщенный водный раствор гидроксида бария до слабо щелочной реакции.
Затем добавляют 0,5 дм3 горячей воды и нагревают почти до кипения на плитке, пропуская в колбу водяной пар из паровика. Раствор быстро фильтруют в горячем виде через вату в большой воронке. Раствор охлаждают и выпавшую бариевую соль м-нитробензойной кислоты отсасывают на воронке Бюхнера. Осадок переносят в стакан и, добавляя разбавленную (1:1) соляную кислоту, выделяют м-нитробензойную кислоту. После охлаждения ее отсасывают, промывают водой и высушивают. Очистку можно провести кристаллизацией из горячей воды.
Выход около 7 г.
о- и п-НИТРОТОЛУОЛЫ
18
денного 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 см3воды(ОХЛАЖДАТЬ ПРИ ДОБАВЛЕНИИ!).К полученному раствору при охлаждении и хорошем перемешивании постепенно прикапывают 15 см3азотной кислоты. При этом раствор окрашивается в темно-красный цвет, температура поднимается, выделяются бурые окислы азота. После прекращения бурной реакции прибавляют по каплям остальные 13 см3азотной 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 см3холодной 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.
11
Реактивы:
Толуол 12 см3
Бром 6 см3
Железо 1 г
Хлористый кальций
Собирают прибор (рис. 3)
В круглодонную колбу на 500 см3, снабженную двухрогим форштосом с капельной воронкой и обратным холодильником, на конце которого укреплена резиновая трубка, опущенная в стакан с водой, помещают толуол и 1 г предварительно обработанных в концентрированной соляной кислоте, а затем в воде железных стружек. В колбу при комнатной температуре медленно прикапывают бром.
Реакция не должна протекать очень энергично. Для окончания реакции колбу нагревают на теплой водяной бане в течение одного часа. После охлаждения реакционную смесь переносят в делительную воронку, добавляют 50 см3 воды и после перемешивания и отстаивания отделяют п-бромтолуол. Эту операцию повторяют дважды. Окончательно продукт сушат безводным хлоридом кальция и перегоняют из маленькой колбы с воздушным холодильником.
п-БРОМАЦЕТАНИЛИД
Реактивы:
Ацетанилид 2,5 г
Бром 1,3 см3
Этанол
Рис. 5. Прибор для получения п-бромацетанилида и триброманилина
12
В круглодонную колбу емкостью 500 см3 насыпают тонко измельченный ацетанилид и наливают 250 см3 воды. Колбу нагревают в горячей водяной бане до полного растворения ацетанилида. Затем колбу охлаждают в бане с холодной водой, закрывают пробкой с двумя отверстиями, в которые вставлены две стеклянные изогнутые под углом трубки. Короткая трубка, кончающаяся у самой пробки, соединяется с водоструйным насосом ( более длинная трубка, доходящая до дна колбы, соединяется резиновой трубкой со склянкой Дрекселя). В склянку Дрекселя наливают 1,3 см3 брома и 5 см3 воды. Когда прибор собран, включают водоструйный насос и просасывают струю воздуха с такой скоростью, чтобы вызвать энергичное перемешивание раствора. Когда смесь в колбе окрасится в желтый неисчезающий цвет, процесс бромирования заканчивается. Прибор отсоединяют от водоструйного насоса, а осадок отсасывают на воронке Бюхнера, промывают водой на фильтре, высушивают и для очистки перекристаллизовывают из этилового спирта.
Выход около 3 г.
2,4,6-ТРИБРОМАНИЛИН
Реактивы:
Анилин 1,9 г
Бром 9,6 г
Соляная кислота (2м)
Собирают прибор (рис. 5)
В круглодонную колбу на 100 см3 помещают анилин и добавляют такое количество разбавленной (2м) соляной кислоты, чтобы весь анилин растворился (приблизительно 6 см3). К раствору добавляют 10 см3 воды. В склянку Дрекселя наливают бром и воду. Вода должна полностью закрывать бром. Прибор присоединяют к водоструйному насосу и, просасывая воздух через колбу, насыщают анилин парами брома. Колбу время от времени встряхивают. Просасывание воздуха ведут до тех пор, пока жидкость в колбе не окрасится в желто-оранжевый цвет. Продукт реакции отфильтровывают на воронке Бюхнера. Осадок промывают на фильтре, высушивают и перекристаллизовывают из этилового спирта.
Выход около 9 г.
17
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...102 0С.
Выход около 8 г.
о- и п- 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. о-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 см310 % водного раствора гидроксида натрия, 2...3 г активированного угля, кипятят и фильтруют в горячем виде через воронку с ватой. Затем упаривают до объема 40 см3и охлаждают. Осадокп-нитрофенолята натрия отсасывают на воронке Бюхнера и промывают небольшими порциями охлаж-
16
гично встряхивая прибор. По окончании реакции смесь из колбы переливают в другую колбу, содержащую 300 см3холодной воды. Смесь перемешивают, переливают в делительную воронку, и после отстаивания отделяют нижний слой, содержащий нитробензол. После этого нитробензол промывают в делительной воронке последовательно 50 см310 % 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...210 0С.
Выход около 22 г.