Нитробензол реагирует с соляной кислотой. Формула нитробензола структурная химическая
библиографическое описание:
К вопросу об отравлении нитробензолом (по данным литературных источников) / Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.
html код:
/ Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.
код для вставки на форум:
К вопросу об отравлении нитробензолом (по данным литературных источников) / Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.
wiki:
/ Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.
Вопрос об отравлении бензолом и его производными встает достаточно остро, так как в условиях современного развития промышленности нитробензол становится одним из вредных факторов окружающей среды. Данный тезис нашел подтверждение в событиях осени прошлого года при загрязнении р. Амур в результате катастрофы в КНР. В связи с этим, представляет интерес следующая информация.
Нитробензол - простейшее ароматическое нитросоединение, маслянистая жидкость со слабым запахом горького миндаля. Температура плавления 5,8 °С. Температура кипения 210,8 "С. Может смешиваться во всех отношениях с бензолом, этанолом, диэтиловым эфиром и другими органическими растворителями. В воде растворяется плохо. Водные растворы обладают очень сладким вкусом. Гигроскопичен. Восстанавливается металлами, сульфидами и водородом до анилина; при электрохимическом восстановлении образуется парааминофенол.
Нитробензол, в основном, получают нитрованием бензола смесью серной и азотной кислот. Достаточно широко применяется для получения анилина, при производстве красителей, в качестве реагента и растворителя, в парфюмерной промышленности.
Нитробензол является промышленным ядом, но отравления им могут возникать и в бытовых условиях. Основные пути введения нитробензола в организм человека при отравлении - органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и перкутанно. В виде выбросов в атмосферу, вместе со сточными водами предприятий данное вещество может попадать в окружающую среду и накапливаться в различных природных объектах.
Нитробензол обладает значительной токсичностью. Летальная доза нитробензола для человека составляет 10 мг/кг; по другим данным - летальный исход может наступить от приема 1-2 мл или нескольких капель нитробензола. В.В. Хохлов и Л.Е. Кузнецов (2000 г.) считают, что смертельная доза составляет 3-4 г.
Химические вещества, попадая в речную воду, изменяют свои свойства. Например, бензол, попадая в хлорированную воду, изменяет свою химическую природу и превращается в хлорбензол, а нитробензол превращается в анилин и нитрофенол.
Все бензольные соединения не вызывают в организме каких-либо специфических, характерных именно для данного яда морфологических изменений, поэтому и результаты судебно-медицинского исследования трупа не всегда позволяют установить отравление конкретным веществом. Наконец, даже химическое обнаружение яда во внутренних органах не всегда является достаточным доказательством того, что смерть наступила именно вследствие отравления, а не от другой причины.
Клинические проявления острого отравления нитробензолом связаны с его способностью по мере поступления в кровяное русло метаболизироваться до промежуточного продукта - фенилгидроксиламина и вызывать образование метгемоглобина.
Симптомами хронического отравления нитробензолом могут являться: некроз печени, анемия и гемолитическая желтуха различной степени тяжести. При попадании в организм нитробензол может депонироваться в подкожной жировой клетчатке и сохраняться в ней в течение 3-6 дней. При тяжелых несмертельных отравлениях нитробензолом 10-15 % введенной в организм дозы выделяется в неизмененном виде. Остальной нитробензол медленно выводится из организма в виде нитрофенолов, нитрозо- и гидроксиламинопроизводных.
Морфологические изменения при отравлении нитробензолом: наиболее специфичными признаками отравления нитробензолом, выявляемыми при наружном исследовании, служат желтовато-коричневый цвет кожных покровов и волос вследствие ксантопротеиновой реакции при длительном контакте с нитробензолом. При внутреннем исследовании от полостей и органов трупа ощущается запах горького миндаля, сохраняющийся в течение длительного времени, а также шоколадная окраска крови и органов. Кровь обладает повышенной вязкостью, долго не свертывается, отмечается венозная гиперемия органов. Дифференциальной диагностике способствует спектральное исследование крови, при котором обнаруживается метгемоглобин.
Клиническая картина, морфологические и гистологические признаки не являются характерными доя отравления нитробензолом, поэтому возникает необходимость проведения судебно-химических исследований. Объектами судебно-химического исследования с целью идентификации и количественного определения нитробензола могут являться почки, печень, мышцы, жировая ткань, кровь. Для этих целей при вскрытии должны быть изъяты и направлены на судебно-химическое исследование кровь и моча (не менее 100 мм) и части внутренних органов (не менее 100 г).
При отравлении нитробензолом он может присутствовать в трупном материале в неизмененном виде. Нитробензол сохраняется в трупном материале до 50 суток (при температуре 11-12 °С) и до 35 суток (при температуре 18-19 °С) (рис. 1).
Рис. 1.
При судебно-химическом исследовании нитробензол изолируют из биологического материала перегонкой с водяным паром, также изолирование из свежего и гнилостно-измененного биоматериала проводят толуолом. Обнаруживается нитробензол путем его переведения в динитробензол и анилин, которые затем открываются характерными реакциями. Очистку извлечений осуществляют сорбционным методом на колонке и в тонких слоях силикагеля (пластины «Силуфол» UV - 254).
В трупе с началом развития процессов гниения нитробензол быстро исчезает из тканей, восстанавливаясь сероводородом до анилина, что затрудняет диагностику отравления нитробензолом в отдаленные сроки после смерти. Поэтому судебно-медицинским экспертам края рекомендовано более раннее проведение исследования трупа при подозрении на отравление бензолом и его производными.
При действии восстановителей нитрогруппа превращается в первичную аминогруппу:
R-NO 2 а R-NH 2
Эта реакция проходит с соединениями как жирного, так и ароматического ряда. Особенно большое практическое значение этот метод имеет в ароматическом ряду, так как сами ароматические нитропроизводные получаются очень легко и являются поэтому вполне доступными продуктами.
В качестве восстановителей в большинстве случаев пользуются металлами: оловом, цинком или железом в присутствии соляной кислоты.
Наиболее быстро и полно восстановление происходит при действии олова:
2R-NO 2 + 3Sn + 14HCl а 2Cl + 3SnCl 4 + 4H 2 O
В технике для восстановления нитросоединений пользуются железом, которое значительно дешевле олова:
R-NO 2 + 3Fe + 7HCl а Cl + 3FeCl 2 + 2H 2 O
Опытным путем было установлено, что для проведения этой реакции можно взять в 40 раз меньше кислоты, чем это требуется приведенным уравнением, что объясняется окислением двухвалентного железа в трехвалентное.
В качестве восстановителей могут быть также использованы сернистый аммоний или сернистый натрий:
R - NO 2 + 3(NH 4) 2 S а R - NH 2 + 6NH 3 + 3S + 2H 2 O
Именно этим путем Н. Н. Зинин в 1841 г. впервые получил анилин из нитробензола и доказал общность этой реакции для нитросоединений ряда бензола и нафталина, а также для полинитросоединений.
Применяя сернистый аммоний, возможно провести частичное восстановление полинитросоединений, например получить нитроанилин из динитробензола.
Восстановление нитросоединений может быть произведено и в газовой фазе водородом в присутствии металлической меди как катализатора.
Анилин получают восстановлением нитробензола оловом или железом в присутствии соляной кислоты.
Анилин является основанием (хотя и слабым) и поэтому образует с кислотами соли. По окончании реакции восстановления эти соли разлагают прибавлением щелочи:
Cl + NaOH а C 6 H 5 -NH 2 + NaCl + H 2 O
и выделившийся анилин отгоняют с водяным паром.
а) Восстановление нитробензола оловом
Реактивы:
Нитробензол....................18,5 г (0,15 моля)
Олово гранулированное..........36 г (0,35 моля)
Соляная кислота конц...........80 мл (около 1 моля)
Едкий натр; хлористый кальций; эфир; едкое кали
В круглодонную полулитровую колбу вносят олово и нитробензол, прибавляют 10 мл соляной кислоты и закрывают колбу пробкой с вставленной в нее широкой стеклянной трубкой, которая служит обратным холодильником. Содержимое колбы хорошо перемешивают. Через некоторое время начинается энергичная реакция, сопровождающаяся сильным разогреванием смеси. Если реакция пойдет слишком бурно, то следует на некоторое время погрузить колбу в холодную воду.
Постепенно вносят в колбу остальное количество соляной кислоты, поддерживая все время энергичное течение реакции. После того как вся кислота прибавлена, колбу нагревают 1 час на водяной бане.
К еще теплому раствору прибавляют 30 мл воды и постепенно приливают (до сильно щелочной реакции) раствор 45 г едкого натра в 60 мл воды. Из горячей жидкости отгоняют анилин с водяным паром (прибор изображен на рис. 18). В приемнике собирается водная эмульсия анилина, которая постепенно расслаивается. После того как из холодильника начнет стекать вполне прозрачный дистиллят, отгоняют еще около 100 мл жидкости.
Анилин заметно растворим в воде (100 г воды растворяют 3 г анилина) и поэтому для более полного выделения его из водного раствора полученный погон насыщают хлористым натрием, в концентрированных растворах которого анилин практически не растворим. На каждые 100 мл погона прибавляют 20-25 г хорошо измельченного хлористого натрия. Соль растворяют при перемешивании и извлекают анилин эфиром, взбалтывая раствор в делительной воронке последовательно с 50, 30 и еще раз с 30 мл эфира.
Соединенные эфирные вытяжки сушат несколькими кусочками твердого едкого кали, отгоняют эфир на водяной бане и перегоняют анилин из маленькой перегонной колбы, применяя воздушный холодильник.
Выход около 12 г.
Темп. кип. 184,4°; уд. вес 1,022.
б) Восстановление нитробензола железом
Реактивы:
Нитробензол...................18,5 г (0,15 моля)
Железо (мелкие опилки)........30 г (0,55 грамматома)
Соляная кислота конц..........90 мл (1,1 моля)
Едкий натр; хлористый натрий; эфир; едкое кали
Работу следует проводить под тягой .
В полулитровую колбу вносят нитробензол и железные опилки и затем прибавляют небольшими порциями (примерно 1-2 мл) соляную кислоту. После каждого прибавления кислоты колбу закрывают резиновой пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка длиной 25-30 см, и хорошо перемешивают содержимое колбы. Когда будет прибавлено 30 мл соляной кислоты, остальное количество ее можно прибавлять более крупными порциями, по 10-20 мл. Если реакция пойдет слишком бурно, колбу следует охладить водой. После прибавления всей кислоты колбу нагревают еще полчаса на кипящей водяной бане. Отсутствие запаха нитробензола служит признаком конца реакции. Далее добавляют раствор щелочи до сильно щелочной реакции, отгоняют анилин с водяным паром и извлекают его эфиром, как было описано в предыдущей работе.
м -Нитроанилин получают в результате частичного восстановления м -динитробензола сернистым натрием:
Реактивы:
Динитробензол...................10 г (0,06 моля)
Сернистый натрий крист..........25 г (0,1 моля)
Работу проводят под тягой .
В колбе емкостью 250 мл нагревают 50 мл воды до 85° и высыпают тонко измельченный динитробензол. Энергично перемешивая, получают тонкую взвесь динитробензола, после чего постепенно приливают раствор сернистого натрия в 20 мл воды.
Конец реакции узнают, помещая каплю раствора на фильтровальную бумажку, смоченную раствором сернокислой меди. Если образующееся черное пятно сернистой меди не исчезает в течение 20 сек., реакцию можно считать оконченной.
Раствор охлаждают и оставляют стоять в течение ночи. На следующий день отсасывают образовавшиеся кристаллы нитроанилина и кристаллизуют их из воды.
Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.КнунянцНИТРОБЕНЗОЛ
(мирбановое
масло) С 6 Н 5 МО 2 , молекулярная масса 123,11, бесцв. или
зеленовато-желтая маслянистая жидкость с запахом горького миндаля; температура плавления 5,85
°С, температура кипения 211,03°С, 108,2°/30 мм рт.ст.; d 4 20
1,2037; п D 20 1,1562, h 2,165 мПа. с
(15°С), 1,634 мПа. с (30°С); g 4,335 . 10 -6
Н/м; С 0 р 0,1774 кДж/(кг. К); DH 0 обр
-17,165 кДж/моль, DH 0 сгор (для жидкости) -3094,88
кДж/моль, DH 0 исп 46,05 кДж/моль, DH 0 возг
58,19 кДж/моль. При - 30 °С - кристаллы моноклинной сингонии (а =
0,386 нм, b = 1,165 нм, с = 1,324 нм, b = 95,58 °, z =
4). Плохо растворим в воде (0,19% по массе при 20 °С, 0,8% при 80 °С);
смешивается во всех отношениях с диэтиловым эфиром, бензолом; хорошо раств.
в др. органических растворителях, перегоняется с водяным паром.
По химический свойствам - типичное
ароматические нитросоединение. Электроф. замещение (хлорирование, нитрование,
сульфи-рование) протекают труднее, чем для бензола, что обусловлено сильным
электроноакцепторным действием группы NO 2 . Замещение идет преимущественно
в мета-положение. Нитрование НИТРОБЕНЗОЛ протекает по схеме 1 или 2:
Нуклеоф. замещение протекает
легко; второй заместитель вступает в орто- или nара-положение,
например сплавление с КОН при 100°С приводит к о-нитрофенолу. НИТРОБЕНЗОЛ не
вступает в реакцию Фриделя-Крафтса. Восстановление НИТРОБЕНЗОЛ зависит от природы восстановителя
и условий проведени- реакции. При восстановлении металлами (Fe, Zn или Sn) в кислой
среде, сульфидами металлов, Н 2 в присутствии металлич. катализаторов
или SnCl 2 в СН 3 СООН НИТРОБЕНЗОЛ превращаются в анилин; при
действии Zn в щелочной
среде или LiAlH 4 образует смесь азо- и азоксибензолов, превращающихся
затем в гидразо-бензол, а при взаимодействии с Ка 3 АsО 3 -азоксибензол.
Обработка НИТРОБЕНЗОЛ Zn в нейтральной среде приводит к N-фенил-гидроксиламину, смесью
Na 2 S 2 O 3 с Na 3 PO 4 -K фенилсуль-фамату
Na. При электрохимический восстановлении в сернокислой среде НИТРОБЕНЗОЛ превращаются в n-аминофенол.
В промышлености для получения
НИТРОБЕНЗОЛ используют непрерывный процесс нитрования бензола смесью конц. HNO 3
и H 2 SO 4 ; выход 96-99%. В лаборатории НИТРОБЕНЗОЛ получают добавлением
бензола к смеси HNO 3 (плотность 1,4 г/см 3) и H 2 SO 4
(1,84 г/см 3) в соотношении 1:1 при 55-60°С; время выдержки
45 мин; выход 81%.
Определяют НИТРОБЕНЗОЛ полярографически
или восстановлением с помощью ТlСl 2 или TiSO 4 в кислой
среде с последующей оттитровыванием избытка Ti 2+ , а также переведением
НИТРОБЕНЗОЛ в м-динитробензол с определением последнего колориметрически. НИТРОБЕНЗОЛ окрашивает
10%-ный раствор КОН в розовый цвет.
НИТРОБЕНЗОЛ токсичен, впитывается
через кожу; оказывает сильное действие на центральное нервную систему, нарушает обмен
веществ, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в мет-гемоглобин; ПДК
3 мг/м 3 . Температура вспышки 88 °С, температура воспламенения 482 °С.
НИТРОБЕНЗОЛ-исходное сырье в производстве
анилина, ароматические азотсодержащих соединение (например, бензидина, хинолина, азобензола);
растворитель эфиров целлюлозы; компонент полировальных составов для металлов.
В США ежегодно производится
более 250 тысяч т НИТРОБЕНЗОЛ
Литература: Орлова Е.Ю.,
Химия и технология бризантных и взрывчатых веществ, 3 изд., Л., 1981; Kirk-Othmer
encyclopedia, 3 ed., v. 15, N. Y., 1981.
В. И. Ерашко.
м-НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОКИСЛОТА
(3-нитробензол-сульфокислота), формула I, молекулярная масса 203,17; бесцветные кристаллы;
температура плавления 70°С; гигроскопична; хорошо растворим в воде, этаноле. Со щелочными
и щел.-зем. металлами образует растворимые в воде соли;
растворимость при 25 °С для К-соли 3,04%, для Рb-соли 6,09%.
НИТРОБЕНЗОЛ обладает свойствами ароматические
нитросоединений и бензол сульфокислот.
С SOCl 2 при 70 °С образует соответствующий ангидрид
(температура плавления 130-140°С) с примесью сульфохлорида (температура плавления 142 °С),
при 180-200 °С превращаются в м-дихлорбензол. К-соль НИТРОБЕНЗОЛ с РСl 5
при 100 °С превращаются в 3-нитробензолсульфохлорид (температура плавления 63-64 °С), Na-соль
со смесью РВr 3 и РВr 5 -в бис-(3-нитрофенил)дисульфид.
НИТРОБЕНЗОЛ легко восстанавливается под действием различные агентов. Так, действие Fe в H 2 SO 4 ,
гидразина в водно-спиртовой щелочи и каталитических гидриро-вание в присутствии Pd или
Ni приводит к 3-аминобензолсуль-фокислоте (метаниловой кислоте); восстановление
Аl в разбавленый H 2 SO 4 при 100°С-к 5-амино-2-гидроксибензолсульфокис-лоте.
Сероводородом в растворе NaHS или Zn в растворе щелочи НИТРОБЕНЗОЛ восстанавливается сначала
до азобензол-3,3»-дисульфокис-лоты (формула II), а затем до гидразобензол-3,3»-дисулъфо-кислоты
(III); последняя под действием конц. НСl при 20 °С перегруппировывается
в бензидин-2,2»-дисульфокислоту (IV):
НИТРОБЕНЗОЛ-окислитель; окислит.-восстановит.
потенциал в воде при 24 °С составляет: 0,06 В (рН 0,76); 0,03 В (рН 3,76);
-0,06 В (рН 6,77); -0,18 В (рН 9,6); -0,31 В (рН 11,8).
Получают НИТРОБЕНЗОЛ в виде Na-соли
(лудигола) сульфированием нитробензола 25%-ным олеумом при 70 °С с последующей
выса-ливанием. Нитробензол-3-сульфохлорид синтезируют хлорированием нитробензола
хлорсульфоновой кислотой.
НИТРОБЕНЗОЛ-полупродукт в производстве
метаниловой кислоты, бензи-дин-2,2»-дисульфокислоты, некоторых лек. препаратов; окислитель
в производстве красителей, фотографии. Т. самовоспл. лудигола 380 °С; ПДК 109
г/м 3 Сульфохлорид НИТРОБЕНЗОЛ применяют в производстве 3-аминобензолсульфамида.
Литература см. при ст.
Бензолсульфокислоты. НИТРОБЕНЗОЛ Б. Карпова.
Химическая энциклопедия. Том 3 >>
84 0
(мирбановое масло) С 6 Н 5 МО 2 , мол. м. 123,11, бесцв. или зеленовато-желтая маслянистая жидкость с запахом горького миндаля; т. пл. 5,85 °С, т. кип. 211,03°С, 108,2°/30 мм рт. ст.; d 4 20 1,2037; п D
20
1,1562, h 2,165 мПа. с (15°С), 1,634 мПа. с (30°С); g 4,335 . 10 -6 Н/м; С 0 р
0,1774 кДж/(кг. К); DH 0 обр -17,165 кДж/моль, DH 0 сгор (для жидкости) -3094,88 кДж/моль, DH 0 исп 46,05 кДж/моль, DH 0 возг 58,19 кДж/моль. При Ч 30 °С - кристаллы моноклинной сингонии (а= 0,386 нм, b =
1,165 нм, с = 1,324 нм, b = 95,58 °, z =
4). Плохо раств. в воде (0,19% по массе при 20 °С, 0,8% при 80 °С); смешивается во всех отношениях с диэтиловым эфиром, бензолом; хорошо раств. в др. орг. р-рителях, перегоняется с водяным паром.
По хим. св-вам - типичное ароматич. нитросоединение.
Электроф. замещение (хлорирование, нитрование, сульфи-рование) протекают труднее, чем для бензола, что обусловлено сильным электроноакцепторным действием группы NO 2 . Замещение идет преим. в мета
-положение. Нитрование Н. протекает по схеме 1 или 2:
Нуклеоф. замещение протекает легко; второй заместитель вступает в орто-
или nара
-положение, напр. сплавление с КОН при 100°С приводит к о-нитрофенолу. Н. не вступает в р-цию Фриделя-Крафтса. Восстановление Н. зависит от природы восстановителя и условий проведени- р-ции. При восстановлении металлами (Fe, Zn или Sn) в кислой среде, сульфидами металлов, Н 2 в присут. металлич. катализаторов или SnCl 2 в СН 3 СООН Н. превращ. в анилин; при
действии Zn в щелочной среде или LiAlH 4 образует смесь азо- и азоксибензолов, превращающихся затем в гидразо-бензол, а при взаимод. с Ка 3 АsО 3 -азоксибензол. Обработка Н. Zn в нейтральной среде приводит к N-фенил-гидроксиламину, смесью Na 2 S 2 O 3 с Na 3 PO 4 -K фенилсуль-фамату Na. При электрохим. восстановлении в сернокислой среде Н. превращ. в n-аминофенол.
В пром-сти для получения Н. используют непрерывный процесс нитрования бензола смесью конц. HNO 3 и H 2 SO 4 ; выход 96-99%. В лаборатории Н. получают добавлением бензола к смеси HNO 3 (плотн. 1,4 г/см 3) и H 2 SO 4 (1,84 г/см 3) в соотношении 1:1 при 55-60°С; время выдержки 45 мин; выход 81%.
Определяют Н. полярографически или восстановлением с помощью ТlСl 2 или TiSO 4 в кислой среде с послед. оттитровыванием избытка Ti 2+ , а также переведением Н. в м-динитробензол с определением последнего колориметрически. Н. окрашивает 10%-ный р-р КОН в розовый цвет.
Н. токсичен, впитывается через кожу; оказывает сильное действие на центр. нервную систему, нарушает обмен в-в, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в мет-гемоглобин; ПДК 3 мг/м 3 . Т. всп. 88 °С, т. воспл. 482 °С.
Н.-исходное сырье в произ-ве анилина, ароматич. азотсодержащих соед. (напр., бензидина, хинолина, азобензола); р-ритель эфиров целлюлозы; компонент полировальных составов для металлов.
В США ежегодно производится более 250 тыс. т Н.
Лит.:
Орлова Е. Ю., Химия и технология бризантных и взрывчатых веществ, 3 изд., Л., 1981; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 15, N. Y., 1981.
В. И. Ерашко.
м-НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОКИСЛОТА
(3-нитробензол-сульфокислота), ф-ла I, мол. м. 203,17; бесцв. кристаллы; т. пл. 70°С; гигроскопична; хорошо раств. в воде, этаноле. Со щелочными и щел.-зем. металлами образует р-римые в воде соли; р-римость при 25 °С для К-соли 3,04%, для Рb-соли 6,09%.
Н. обладает св-вами ароматич. нитросоединений
и бензол
сульфокислот.
С SOCl 2 при 70 °С образует соответствующий ангидрид (т. пл. 130-140°С) с примесью сульфохлорида (т. пл. 142 °С), при 180-200 °С превращ. в м-дихлорбензол. К-соль Н. с РСl 5 при 100 °С превращ. в 3-нитробензолсульфохлорид (т. пл. 63-64 °С), Na-соль со смесью РВr 3 и РВr 5 -в бис
-(3-нитрофенил)дисульфид. Н. легко восстанавливается под действием разл. агентов. Так, действие Fe в H 2 SO 4 , гидразина в водно-спиртовой щелочи и каталитич. гидриро-вание в присут. Pd или Ni приводит к 3-аминобензолсуль-фокислоте (метаниловой к-те); восстановление Аl в разб. H 2 SO 4 при 100°С-к 5-амино-2-гидроксибензолсульфокис-лоте. Сероводородом в р-ре NaHS или Zn в р-ре щелочи Н. восстанавливается сначала до азобензол-3,3"-дисульфокис-лоты (ф-ла II), а затем до гидразобензол-3,3"-дисулъфо-кислоты (III); последняя под действием конц. НСl при 20 °С перегруппировывается в бензидин-2,2"-дисульфокислоту (IV):
Н.-окислитель; окислит.-восстановит. потенциал в воде при 24 °С составляет: 0,06 В (рН 0,76); 0,03 В (рН 3,76); -0,06 В (рН 6,77); -0,18 В (рН 9,6); -0,31 В (рН 11,8).
Получают Н. в виде Na-соли (лудигола) сульфированием нитробензола 25%-ным олеумом при 70 °С с послед. выса-ливанием. Нитробензол-3-сульфохлорид синтезируют хлорированием нитробензола хлорсульфоновой к-той.
Н.-полупродукт в произ-ве метаниловой к-ты, бензи-дин-2,2"-дисульфокислоты, нек-рых лек. препаратов; окислитель в произ-ве красителей, фотографии. Т. самовоспл. лудигола 380 °С; ПДК 109 г/м 3 Сульфохлорид Н. применяют в произ-ве 3-аминобензолсульфамида.
Лит. см. при ст. Бензолсульфокислоты. Н. Б. Карпова.
Страница 1
Нитробензол
Материал из Википедии - свободной энциклопедии
Нитробензол |
|
|
|
Общие сведения |
|
Синонимы |
Нитробензол мирабановое масло (устар.) |
Химическая формула |
C 6 H 5 NO 2 |
SMILES |
(=O)c1ccccc1 |
Молярная масса |
123.06 г/моль |
Внешний вид |
бесцветная или зеленовато-жёлтая маслянистая жидкость |
номер CAS |
|
Свойства |
|
Плотность |
1.199 г/см 3 |
Растворимость в воде |
0.19 г/100 мл (20 °C) |
Температура плавления |
5.85 °C |
Температура кипения |
210.9 °C |
Октанол-вода коэффициент распределения log K ow |
1.85 |
Опасность |
|
ПДК |
3 мг/м 3 |
MSDS |
Данные MSDS |
Классификация ЕС |
Токсичен (T ) Carc. Cat. 3 Repr. Cat. 3 Опасен для окружающей среды (N ) |
NFPA 704 |
|
R-phrases - обозначения риска |
R23/24/25, R40, R48/23/24, R51/53, R62 |
S-phrases - обозначения хранения |
(S1/2), S28, S36/37, S45, S61 |
Твспышки |
88 °C |
Т самовоспламенения |
525 °C |
RTECS номер |
QJ0525000 |
Supplementary data page |
|
Структура и свойства |
n , ε r , и т. д. |
Термодинамические данные |
Фазовые состояния твердое, жидкое, газ |
Спектральные данные |
УФ , ИК , NMR , MS - масс-спектральные данные |
Related compounds |
|
Родственные соединения |
Анилин Бензол Нитрозобензол |
Данные приведены для стандартного состояния (25 °C, 100 kPa) , если не отмечено иное Infobox disclaimer and references |
Применяется как растворитель и мягкий окислитель . В основном используется как полупродукт для производства анилина .
Применение
Исходное сырьё в производстве анилина , ароматических азотсодержащих соединений (бензидин , хинолин , азобензол ), растворитель эфиров целлюлозы , компонент полировальных составов для металлов.Получение
Промышленное
В промышленности нитробензол получают непрерывным нитрованием бензола смесью концентрированых H 2 SO 4 и HNO 3 с выходом 96-99 %.Лабораторное
Добавление бензола к смеси H 2 SO 4 (1,84 г/см 3) и HNO 3 (1,4 г/см 3) в соотношении 1:1 при 55-60 °C (45 мин). Выход 80 %.Химические свойства
Электрофильное замещение
В связи с сильным электроноакцепторным действием нитрогруппы реакции электрофильного замещения идут в мета-положение и скорость реакции ниже чем у бензола.
Нитрование . Образуется смесь изомеров: 93 % м-динитробензола , 6,5 % о-динитробензола и 0,5 % п-динитробензола .
Сульфирование .
Галогенирование .
Нуклеофильное замещение
Восстановление
Наиболее важной реакцией ароматических нитросоединений является восстановление их до первичных аминов.Эта реакция была открыта в 1842 году Н. Н. Зининым , который впервые восстановил нитробензол до анилина действием сульфида аммония. В настоящее время для восстановления нитрогруппы в аренах до аминогруппы в промышленных условиях применяется каталитическое гидрирование. В качестве катализатора используют медь на силикагеле в качестве носителя. Катализатор готовят нанесением карбоната меди из суспензии в растворе силиката натрия и последующим восстановлением водородом при нагревании. Выход анилина над этим катализатором составляет 98 %.
Иногда в промышленном гидрировании нитробензола до анилина в качестве катализатора используют никель в комбинации с оксидами ванадия и алюминия. Такой катализатор эффективен в интервале 250-300° и легко регенерируется при окислении воздухом. Выход анилина и других аминов составляет 97-98 %. Восстановление нитросоединений до аминов может сопровождаться гидрированием бензольного кольца. По этой причине для получения ароматических аминов избегают использовать в качестве катализаторов платину, палладий или никель Ренея .
В промышленности анилин получают каталитическим восстановлением нитробензола на медном или никелевом катализаторе, который вытеснил старинный способ восстановления нитробензола чугунными стружками в водном растворе хлорного железа и соляной кислоты.
Восстановление нитрогруппы до аминогруппы сульфидом и гидросульфидом натрия в настоящее время имеет значение только для частичного восстановления одной из двух нитрогрупп, например, в м-динитробензоле или 2,4-динитроанилине.
При ступенчатом восстановлении полинитросоединений с помощью сульфида натрия этот неорганический реагент превращается в тетрасульфид натрия, что сопровождается образованием щелочи.
Высокая щелочность среды приводит к образованию азокси- и азосоединений в качестве побочных продуктов. Для того чтобы избежать этого в качестве восстановителя следует использовать гидросульфид натрия, где щелочь не образуется.
Токсичность
Впитывается через кожу, оказывает сильное действие на ЦНС, нарушает обмен веществ, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в метгемоглобинСсылки
(на англ языке)
International Chemical Safety Card 0065
NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
IARC Monograph: «Nitrobenzene»
US EPA factsheet
Механизм восстановления нитробензола цинком в щелочной среде и железом в соляной кислоте (реакция Бешама)