鄰硝基苯胺對磺酸氨基值的檢測方法
- 教育綜合
- 2022-08-29 17:43:16
用苯胺合成鄰硝基苯胺
苯胺易被氧化,要注意,所以不能直接與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng), 所以需要保護氨基-NH2,但是又不能改變它的活化和定位性質(zhì)。 另外氨基-NH2是鄰對位定位基,現(xiàn)在要定在鄰位上,所以必須考慮先將對位占據(jù),再去掉, 因此一般是用濃硫酸的磺酸基進行占位 C6H5-NH2,與乙酸,先生成C6H5-NH-COCH3,形成酰胺 此時保護了-NH2,但是還是活化和鄰對位定位基團 再與發(fā)煙硫酸,對位取代,生成CH3CO-NH-C6H4-SO3H 再與濃硝酸、濃硫酸反應(yīng),-NH-COCH3的鄰位取代-NO2 再水解,去掉-SO3H,恢復(fù)原來的-NH2 得到TM如何以苯胺為原料,其他無機試劑任選,制取鄰硝基苯胺。。。。謝謝
苯胺易氧化,先用乙酰氯將氨基?;Wo氨基,然后為了防止硝基上到對位,應(yīng)磺化,得對磺基乙酰苯胺,然后再硝化,此時硝基上的才是氨基的鄰位,然后水解,將磺酸基水解掉,得到產(chǎn)物。特種作業(yè)人員是指哪些?
特種作業(yè)人員是指直接從事特殊種類作業(yè)的從業(yè)人員,有:
1、磺化工藝作業(yè)人員:指磺化反應(yīng)崗位的作業(yè)人員。適用于三氧化硫磺化法,共沸去水磺化法,氯磺酸磺化法,烘焙磺化法,以及亞硫酸鹽磺化法等工藝過程的操作作業(yè)。
2、胺基化工藝作業(yè)人員:指胺基化反應(yīng)崗位的作業(yè)人員。適用于鄰硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備鄰硝基苯胺,對硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備對硝基苯胺,間甲酚與氯化銨的混合物在催化劑和氨水作用下生成間甲苯胺,甲醇在催化劑和氨氣作用下制備甲胺。
1-硝基蒽醌與過量的氨水在氯苯中制備1-氨基蒽醌,2,6-蒽醌二磺酸氨解制備2,6-二氨基蒽醌,苯乙烯與胺反應(yīng)制備N-取代苯乙胺,環(huán)氧乙烷或亞乙基亞胺與胺或氨發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)制備氨基乙醇或二胺,甲苯經(jīng)氨氧化制備苯甲腈,以及丙烯氨氧化制備丙烯腈等工藝過程的操作作業(yè)。
3、氧化工藝作業(yè)人員:指氧化反應(yīng)崗位的作業(yè)人員。適用于乙烯氧化制環(huán)氧乙烷,甲醇氧化制備甲醛,對二甲苯氧化制備對苯二甲酸,異丙苯經(jīng)氧化-酸解聯(lián)產(chǎn)苯酚和丙酮,環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮,天然氣氧化制乙炔,丁烯、丁烷、C4餾分或苯的氧化制順丁烯二酸酐。
鄰二甲苯或萘的氧化制備鄰苯二甲酸酐,均四甲苯的氧化制備均苯四甲酸二酐,苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐,3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(煙酸),4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(異煙酸),2-乙基已醇(異辛醇)氧化制備2-乙基己酸(異辛酸)。
對氯甲苯氧化制備對氯苯甲醛和對氯苯甲酸,甲苯氧化制備苯甲醛、苯甲酸,對硝基甲苯氧化制備對硝基苯甲酸,環(huán)十二醇/酮混合物的開環(huán)氧化制備十二碳二酸,環(huán)己酮/醇混合物的氧化制己二酸,乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸,以及丁醛氧化制丁酸以及氨氧化制硝酸等工藝過程的操作作業(yè)。
4、裂解(裂化)工藝作業(yè)人員:指石油系的烴類原料裂解(裂化)崗位的作業(yè)人員。適用于熱裂解制烯烴工藝,重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯,乙苯裂解制苯乙烯,二氟一氯甲烷(HCFC-22)熱裂解制得四氟乙烯(TFE),二氟一氯乙烷(HCFC-142b)熱裂解制得偏氟乙烯(VDF),四氟乙烯和八氟環(huán)丁烷熱裂解制得六氟乙烯(HFP)工藝過程的操作作業(yè)。
5、氯堿電解工藝作業(yè)人員:指光氣合成以及廠內(nèi)光氣儲存、輸送和使用崗位的作業(yè)人員。適用于一氧化碳與氯氣反應(yīng)得到光氣,光氣合成雙光氣、三光氣,采用光氣作單體合成聚碳酸酯,甲苯二異氰酸酯(TDI)制備,4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)制備等工藝過程的操作作業(yè)。
參考資料:百度百科-特種作業(yè)人員
苯合成對硝基苯胺的方法
鄰硝基苯胺的前體可以用鄰二硝基苯,也有用苯胺的。從苯出發(fā),得到硝基苯,再得到鄰二硝基苯,這是可以實現(xiàn)的;用苯合成苯胺也不難。
先用乙酸將苯胺?;梢阴1桨?,防止氨基在硝化過程中被破壞。用冷的(0-5攝氏度)硝硫混酸硝化乙酰苯胺,得到對硝基乙酰苯胺。若溫度太高,會有較多的鄰位硝化產(chǎn)物生成。對硝基乙酰苯胺經(jīng)水解,就得到對硝基苯胺。
擴展資料:
對硝基苯胺是染料工業(yè)極為重要的中間體,可直接用于合成品種有:直接耐曬黑G、直接綠B、BE、2B-2N、黑綠NB、直接灰D、酸性黑10B、ATT、分散紅P-4G、陽離深黃2RL、毛皮黑D、對苯二胺、鄰氯對硝基苯胺、2.6-二氯-4硝基苯胺、5-硝基-2-氯苯酚等,也可合成農(nóng)藥氯硝胺、醫(yī)藥卡柳腫;同時還是防老劑、光穩(wěn)定劑、顯影劑等的原料。國外以對硝基苯胺為重氮組份合成的分散染料有:C, I分散橙1, 3, 7, 21等、紅色1, 2, 7, 17等,藍(lán)259;黑2, 3, 28, 29等。
參考資料來源:百度百科-對硝基苯胺
高嶺土-對硝基苯胺插層復(fù)合物的制備
一、實驗用主要原料
高嶺土:萍鄉(xiāng)硬質(zhì)高嶺土,≤200目。甲醇:分析純,含量99.5%。甲胺:分析純,含量27%~32%。甲酸乙酯,分析純,含量≥98.0%。二甲基亞砜:分析純,含量≥99.0%。無水乙醇:分析純,含量≥99.7%。對硝基苯胺(p-Nitroaniline):分析純,含量≥99.5%。鄰硝基苯胺(o-Nitroaniline):分析純,含量≥98.5%。
二、Kao-PNA的制備
工藝流程可分為3個步驟(圖5-1):首先,制備高嶺土-N-甲基甲酰胺插層復(fù)合物;其次,制備高嶺土-甲醇插層復(fù)合物;然后,制備高嶺土-對硝基苯胺插層復(fù)合物。
高嶺土-N-甲基甲酰胺插層復(fù)合物(Kao-NMF)的制備:N-甲基甲酰胺用甲酸乙酯和甲胺反應(yīng)制備,高嶺土-N-甲基甲酰胺復(fù)合物的制備方法見第三章。
高嶺土-甲醇插層復(fù)合物(Kao-MeOH)的制備:將10g制備的Kao-NMF與100mL的甲醇溶液混合,磁力攪拌反應(yīng)7d,每天更換新的甲醇溶液。反應(yīng)后的樣品保存在甲醇溶液中備用。
高嶺土-對硝基苯胺(Kao-PNA)的制備:將5g濕的高嶺土-甲醇復(fù)合物與100mL對硝基苯胺飽和酒精溶液混合,磁力攪拌反應(yīng)3d,過濾后風(fēng)干得實驗樣品。
我們還采用鄰硝基苯胺作對比實驗,實驗條件同高嶺土-對硝基苯胺的制備方法。用該方法不能將鄰硝基苯胺分子插入萍鄉(xiāng)高嶺土樣品。于是改用Kao-DMSO制備高嶺土-甲醇復(fù)合物,再與鄰硝基苯胺作用,結(jié)果表明,仍然不能將鄰硝基苯胺插入高嶺土樣品層間。
圖5-1 高嶺土-對硝基苯胺復(fù)合物制備流程示意圖
三、結(jié)果與討論
1.插層條件的選擇[2]
(1)插層時間的選擇
圖5-2為插層率隨插層時間變化的曲線。選擇不同的制備時間,按照實驗方法制備高嶺土-pNA插層復(fù)合物,用XRD法檢測,根據(jù)衍射峰強度,計算出插層率(IR)。由圖5-2可以看出,隨著制備時間的增加,高嶺土的插層率迅速增大,制備時間到24h后,插層率已超過70%;48h后,插層率達到80%左右,變化開始變緩,基本趨于穩(wěn)定,基本達到插層平衡。
圖5-2 時間-插層率曲線圖
(2)pNA乙醇溶液濃度的選擇
圖5-3是插層率隨pNA濃度變化的曲線。可以看出,隨著pNA濃度的增加,高嶺土的插層率不斷增大;當(dāng)約到達20mg/mL后,插層率隨濃度變化的趨勢有所減緩;當(dāng)溶液到達飽和時有最大插層率。
2.高嶺土-對硝基苯胺復(fù)合物的形成
高嶺土經(jīng)過插層反應(yīng),各步驟得到的復(fù)合物的層間距有所不同,其d001值的變化在XRD圖上可以明顯地表征出來。高嶺土原樣的d001值為0.72nm;高嶺土-N-甲基甲酰胺(Kao-NMF)為1.08nm;高嶺土-甲醇(Kao-MeOH)為1.01nm,高嶺土-甲醇風(fēng)干后出現(xiàn)0.98nm和0.87nm兩個峰,高嶺土-對硝基苯胺為1.49nm(圖5-4)。這些數(shù)據(jù)與文獻[1]報道的數(shù)據(jù)接近,表明已制備出高嶺土-對硝基苯胺插層復(fù)合物。
圖5-3 pNA濃度-插層率曲線圖
圖5-4 高嶺土、Kao-NMF、Kao-MeOH、Kao-PNA的XRD圖譜
(a)高嶺土原樣;(b)Kao-NMF;(c)Kao-MeOH濕樣;(d)Kao-MeOH風(fēng)干樣品;(e)Kao-PNA濕樣;(f)Kao-MeOH與鄰硝基苯胺作用后濕樣
Takenawa等[1]曾經(jīng)用與制備Kao-PNA同樣的方法制備出高嶺土-鄰硝基苯胺(Kao-ONA),d001值為1.42nm。但萍鄉(xiāng)高嶺土樣品經(jīng)多次反復(fù)試驗,XRD圖譜(圖5-4f)中沒有1.42nm衍射峰,表明鄰硝基苯胺并未插層。于是改用Kao-DMSO為前驅(qū)體制備Kao-MeOH,該種方法制備的Kao-MeOH的d001值為1.09nm,風(fēng)干后出現(xiàn)1.08nm和1.01nm峰;然后與鄰硝基苯胺作用,烘干樣的XRD圖譜中也沒有1.42nm衍射峰出現(xiàn)(圖5-5),表明也不能將鄰硝基苯胺插入高嶺土層間。由此可以認(rèn)為,高嶺土的特征也在一定程度上決定插層反應(yīng)能否進行,由一種高嶺土樣品得出的結(jié)論不一定適合其他地區(qū)的高嶺土樣品。
3.紅外光譜
張生輝等[2]的研究表明,由于高嶺石晶體2類羥基在晶格中所處的環(huán)境不同,在紅外圖譜中,它們振動峰所對應(yīng)的位置也就不同(圖5-6A)。內(nèi)表面羥基的振動峰位于3695cm-1和3653cm-1處,因為直接暴露于層間,容易受到層間環(huán)境變化的影響。3620cm-1處則是內(nèi)羥基的振動峰,它們位于高嶺石層狀結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部,受層間環(huán)境變化的影響小。DMSO與高嶺石作用后,原高嶺石3695cm-1和3620cm-1的峰強比值大大減?。▓D5-6B),3655cm-1的吸收峰消失,并在3662cm-1處產(chǎn)生1個新的吸收峰,表明DMSO分子已經(jīng)插入到高嶺石層間,并與內(nèi)表面羥基形成了氫鍵。pNA分子在3480cm-1和3360cm-1處有2個強的NH2振動峰(圖5-6D),當(dāng)pNA分子通過取代插入到高嶺土層間后,分別向高波數(shù)移動至3485cm-1和3367cm-1處,同時在3401cm-1處產(chǎn)生1個新的吸收峰。Takenaw[1]研究了高嶺土-pNA插層復(fù)合物的紅外光譜,發(fā)現(xiàn)在3402cm-1處產(chǎn)生1個新的紅外振動峰,證明是由于插層分子中的氨基與高嶺石層間硅氧面的氧形成氫鍵,導(dǎo)致氨基伸縮振動峰發(fā)生紫移,并產(chǎn)生新的吸收峰。與結(jié)果對照表明:pNA分子不僅插入高嶺石層間,而且pNA分子中的氨基與硅氧面的氧原子發(fā)生了鍵合,形成了氫鍵。
圖5-5 高嶺土、Kao-DMSO、Kao-MeOH、Kao-ONA的XRD圖譜
(a)高嶺土原樣;(b)Kao-DMSO;(c)Kao-MeOH濕樣;(d)Kao-MeOH風(fēng)干樣品;(e)Kao-MeOH與鄰硝基苯胺作用后烘干樣;(f)Kao-MeOH與鄰硝基苯胺作用后濕樣
圖5-6 高波數(shù)區(qū)紅外光譜圖
A—純高嶺石;B—高嶺石-DMSO插層復(fù)合物;C—高嶺石-pNA插層復(fù)合物;D—對硝基苯胺
1475cm-1和1303cm-1分別是pNA的硝基對稱和不對稱伸縮振動峰(圖5-7C),pNA分子的插入使其向高波數(shù)移動到1479cm-1和1314cm-1處,同時在1347cm-1處形成1個新的吸收峰。這可能是由于pNA分子進入到層間后進行垂直于高嶺石層片的有序排列,打破了原來分子間氫鍵作用的結(jié)果。并且由于硝基中氮氧鍵長較短,不足以同時與2個內(nèi)表面羥基作用,所以硝基中只能有1個氧原子與內(nèi)表面羥基作用,使得與氮相連的2個氧原子所處化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化,其伸縮振動峰發(fā)生紫移,并在1347cm-1處產(chǎn)生1個新的吸收峰。
圖5-7 低波數(shù)區(qū)紅外光譜圖
A—純高嶺石;B—高嶺石-DMSO插層復(fù)合物;C—對硝基苯胺;D—高嶺石-pNA插層復(fù)合物
以上表明,pNA已經(jīng)插入到了高嶺石層間,且很有可能在高嶺石層間呈高有序排列,硝基上的氧原子與高嶺石的內(nèi)表面羥基形成氫鍵;氨基上的氫原子與高嶺石的硅氧層面中的氧形成氫鍵。
4.高嶺土-pNA插層復(fù)合物的熱分析[2]
圖5-8為高嶺土-pNA插層復(fù)合物的熱分析曲線。從其DSC曲線上可以看到,在151℃附近,高嶺土-pNA插層復(fù)合物存在著1個尖銳的強吸熱峰,在DSC曲線上的相同位置沒有對應(yīng)存在1個失重峰,表明此時發(fā)生了相態(tài)的變化或是晶型的轉(zhuǎn)變,這可能是因為復(fù)合物中仍然混有pNA的緣故。高嶺土-pNA插層復(fù)合物的DSC曲線在241℃有1個大的失重峰,失去42.39%的重量,對應(yīng)DSC曲線上的相同位置存在1個寬的吸熱峰,表明有物質(zhì)緩慢揮發(fā)出來,可能是由于表面吸附的pNA和殘余pNA的汽化以及層間pNA脫嵌造成。從圖5-8的DSC曲線上還可以看到在546℃存在1個放熱峰,這可能是pNA燃燒放熱而形成的。第二階段的最大失重位于514℃,在DSC曲線上,也存在著相應(yīng)的吸熱峰。這是由于高嶺石脫去結(jié)構(gòu)水所造成的。
圖5-8 高嶺石-pNA插層復(fù)合物的熱分析曲線
a—TG;b—DSC