टोल्यूनि की नाइट्रीकरण: रिएक्शन समीकरण

के बारे में कैसे टोल्यूनि की नाइट्रीकरण बात करते हैं। विस्फोटकों, फार्मास्यूटिकल्स के निर्माण में इस्तेमाल semifinished उत्पादों की एक बड़ी संख्या प्रतिक्रिया द्वारा इसी तरह की तैयारी की।

नाइट्रीकरण के महत्व

खुशबूदार नाइट्रो यौगिकों के रूप में बेंजीन डेरिवेटिव आधुनिक रसायन उद्योग में उपलब्ध हैं। एनिलिन में Nitrobenzene एक मध्यवर्ती उत्पाद, इत्र, दवा उत्पादन है। उन्होंने सेलूलोज और नाइट्राइट उसके साथ एक जेली जैसे बड़े पैमाने पर बनाने के लिए सहित कई कार्बनिक यौगिकों, के लिए एक उत्कृष्ट विलायक है। पेट्रोलियम उद्योग में यह तेल चिकनाई के लिए एक शोधक के रूप में प्रयोग किया जाता है। जब टोल्यूनि की नाइट्रीकरण तैयार बैन्जीडाइन, एनिलिन, aminosalicylic एसिड, PHENYLENEDIAMINE है।

नाइट्रीकरण के लक्षण

नाइट्रीकरण कार्बनिक यौगिक के अणु में प्रवेश NO2 समूह होती है। शुरू करने सामग्री पर निर्भर करता है, इस प्रक्रिया को एक कट्टरपंथी, न्युक्लेओफ़िलिक, इलेक्ट्रोफिलिक तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ते हैं। सक्रिय कणों nitronium फैटायनों, आयनों और कण NO2 के रूप में कार्य। टोल्यूनि नाइट्रीकरण प्रतिक्रिया प्रतिस्थापन को दर्शाता है। अन्य कार्बनिक पदार्थों के लिए नाइट्रीकरण प्रतिस्थापन सकता है, और डबल बांड के अलावा।

सुरभित हाइड्रोकार्बन के एक अणु में टोल्यूनि की नाइट्रीकरण nitrating एसिड (सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड) का उपयोग किया जाता है। उत्प्रेरक के रूप में प्रक्रिया vodotnimayuschego का मतलब है की सेवा सल्फ्यूरिक एसिड गुण दर्शाती है।

प्रक्रिया समीकरण

टोल्यूनि की नाइट्रीकरण नाइट्रो द्वारा एक हाइड्रोजन परमाणु के प्रतिस्थापन शामिल है। कैसे सतत प्रक्रिया की योजना है?

आदेश टोल्यूनि की नाइट्रीकरण का वर्णन करने के लिए, इस प्रकार की प्रतिक्रिया समीकरण का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

ARH + HONO2 + = अर-NO2 + एच 2 ओ

यह अनुमति देता है आप केवल बातचीत के सामान्य कोर्स पर न्याय किया है, लेकिन इस प्रक्रिया की सभी सुविधाओं का खुलासा नहीं करता। वास्तव में सुगंधित हाइड्रोकार्बन और नाइट्रिक एसिड के उत्पादों के बीच एक प्रतिक्रिया होती है।

यह देखते हुए कि उत्पाद एक जल अणु है, यह नाइट्रिक एसिड, टोल्यूनि की नाइट्रीकरण इसलिए धीमा की एकाग्रता कम कर देता है। इस समस्या से बचने के लिए, इस प्रक्रिया को एक अतिरिक्त राशि में नाइट्रिक एसिड का उपयोग कर कम तापमान पर किया जाता है।

इस्तेमाल किया निर्जलित प्रक्रिया एजेंट के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड के अलावा , एसिटिक एनहाइड्राइड, polyphosphoric एसिड, बोरान trifluoride। वे नाइट्रिक एसिड की खपत snizat, बातचीत की क्षमता बढ़ाने को सक्षम करें।

प्रक्रिया की बारीकियों

टोल्यूनि की नाइट्रीकरण उन्नीसवीं सदी के अंत वी Markovnikov में वर्णित किया गया था। उन्होंने कहा कि प्रतिक्रिया मिश्रण में उपस्थिति के बीच एक कड़ी स्थापित करने में सक्षम था सल्फ्यूरिक एसिड केंद्रित है और इस प्रक्रिया प्रवाह की दर। आधुनिक उत्पादन nitrotoluene निर्जल नाइट्रिक एसिड में उपयोग किया जाता है, कुछ अधिक ले लिया।

इसके अलावा, sulfonation और टोल्यूनि की नाइट्रीकरण उपलब्ध निर्जलित प्रक्रिया बोरान फ्लोराइड घटक का उपयोग शामिल है। प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में इसका परिचय प्राप्त उत्पाद है, जो उपलब्ध टोल्यूनि की नाइट्रीकरण बनाता की लागत को कम करने के लिए सक्षम बनाता है। समीकरण बह प्रक्रिया आम तौर पर इस प्रकार थे:

ARH + HNO3 + BF3 = अर-NO2 + BF3 · एच 2 ओ

प्रतिक्रिया पानी के पूरा होने के बाद शुरू की है, जिसके तहत monohydrate बोरान फ्लोराइड dihydrate रूपों। यह vacuo में हटा दिया गया था, तो, कैल्शियम फ्लोराइड जोड़ने के मूल यौगिक स्वरुप में वापस लौटने।

नाइट्रीकरण की विशिष्टता

वहाँ अभिकर्मकों की पसंद, सब्सट्रेट प्रतिक्रिया के उपयोग से संबंधित प्रक्रिया के कुछ विशेषताएं हैं। उनके अधिक विकल्पों में से कुछ पर विचार करें:

• 96 प्रतिशत सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण में 60-65 प्रतिशत नाइट्रिक एसिड;
• 98% नाइट्रिक एसिड और प्रतिक्रिया छोटे कार्बनिक पदार्थों के लिए केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण;
• पोटेशियम नाइट्रेट या केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अमोनियम - नाइट्रो यौगिकों के बहुलक के उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट पसंद है।

नाइट्रीकरण की गतिकी

सुगंधित हाइड्रोकार्बन, sulfuric और नाइट्रिक एसिड, नाइट्रो ionically का एक मिश्रण के साथ बातचीत। वी Markovnikov बातचीत की विशिष्टता को चिह्नित करने में सक्षम। प्रक्रिया कई चरणों में जगह लेता है। Nitrosernaya एसिड पहले ही बना है, जो जलीय घोल में पृथक्करण से गुजरता है। Nitronium आयनों टोल्यूनि के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त कर रहे हैं एक उत्पाद के रूप में nitrotoluene बनाने के लिए। जब पानी के अणुओं का मिश्रण करने के लिए जोड़ा मंदी के दौरान होता है।

जैविक प्रकृति के साथ सॉल्वैंट्स में - नाईट्रोमीथेन, acetonitrile, sulfolane - केशन के गठन नाइट्रीकरण की दर में वृद्धि की अनुमति देता है।

जिसके परिणामस्वरूप nitronium कटियन टोल्यूनि की खुशबूदार नाभिक से जुड़ी है, इस प्रकार मध्यवर्ती का गठन किया। इसके अलावा वहाँ एक प्रोटॉन की खाई गठन nitrotoluene के लिए अग्रणी है।

निरंतर चलने वाली प्रक्रिया का विस्तृत विवरण के लिए हम एक "सिग्मा" और "अनुकरणीय" जटिल के गठन पर विचार कर सकते हैं। शिक्षा परिसर के "सिग्मा" बातचीत के दर सीमित कदम है। प्रतिक्रिया की दर सीधे सुरभित यौगिकों के नाभिक में कार्बन परमाणु के nitronium कटियन लगाव की तीव्रता से संबंधित है। टोल्यूनि के बंद प्रोटॉन बंटवारे लगभग तुरंत किया जाता है।

केवल कुछ स्थितियों में, वहाँ एक महत्वपूर्ण प्राथमिक गतिज आइसोटोप प्रभाव के साथ जुड़े प्रतिस्थापन के साथ कुछ समस्या हो सकती है। यह विभिन्न प्रकार के बाधाओं की उपस्थिति में वापसी प्रक्रिया की गति के कारण है।

जब एक उत्प्रेरक और केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की प्रक्रिया के साथ एक dehydrating एजेंट का चयन वहाँ प्रतिक्रिया उत्पादों के गठन की दिशा में संतुलन बदलाव है।

निष्कर्ष

यह टोल्यूनि nitrotoluene है, जो रासायनिक उद्योग का एक महत्वपूर्ण उत्पाद है की नाइट्रीकरण में गठन किया गया। यह इस पदार्थ एक विस्फोटक यौगिक, इसलिए नष्ट आपरेशनों में मांग है। पर्यावरण इसके औद्योगिक निर्माण से जुड़ी समस्याओं के अलावा, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की एक पर्याप्त राशि के उपयोग पर ध्यान दें।

इस समस्या से निपटने के लिए, दवा की दुकानों तरीके अपशिष्ट सल्फ्यूरिक नाइट्रीकरण प्रक्रिया के बाद प्राप्त एसिड को कम करने के लिए देख रहे हैं। उदाहरण के लिए, प्रक्रिया कम तापमान पर किया जाता है, उपयोग किए गए माध्यम आसानी से regenerable है। सल्फ्यूरिक एसिड मजबूत ऑक्सीकरण गुण है, जो नकारात्मक को प्रभावित करता है धातुओं की जंग रहने वाले जीवों के लिए खतरा बढ़ जाता है है। इन समस्याओं से निपटने के लिए सभी संभव सुरक्षा मानकों के अनुपालन में, उच्च गुणवत्ता नाइट्रो यौगिकों प्राप्त करते हैं।