Тема: Диазотирование и азосочетание

 

Синтез п-Аминоазобензола

Реактивы и материалы:

Анилин (1,022 г/см3, ММ=93,13; Ткип.= 184 ^оС ) – 9,3 + 2 + 15 мл;

Соляная кислота концентрированная (1,19 г/см³)

Натрий азотистокислый,

Ацетат натрия, тригидрат или безводный

Уксусная кислота ледяная

Гептан,

Бутанол-1, -2 или Изобутанол.

Посуда:

Стаканы стеклянные на 50 и 500 мл,

Колба круглодонная 250 мл

 

Уравнение реакции:

Выполнение синтеза

Синтез состоит из двух этапов: приготовление солянокислой соли анилина и собственно синтез 4-аминоазобензола.

Синтез солянокислой соли анилина (гидрохлорида анилина).

В стеклянный стакан емкостью 25-50 мл помещают 2 мл анилина и, при перемешивании стеклянной палочкой, приливают (под тягой!) небольшими порциями 5 мл концентрированной соляной кислоты. Охлаждают смесь в емкости со льдом или снегом до получения пасты, приливают к ней 3 мл бутанола, тщательно перемешивают и отсасывают на воронке Бюхнера. Остаток на фильтре промывают 3 мл бутанола и сушат на воздухе.

 

Синтез п-аминоазобензола.

Синтез включает две стадии: образование диазоаминобензола и его перегруппировку в п-аминоазобензол в присутствии солянокислого анилина в среде анилина.

В стакан емкостью 500 мл помещают 9,3 г (9,25 мл) анилина, 10 мл концентрированной HCl  и 50 мл воды. Раствор охлаждают до 0+5 С в снежной бане  и осторожно приливают раствор 3,5 г NaNO₂ в небольшом количестве воды. Реакционную смесь оставляют на 15 мин, после чего добавляют к ней раствор 25 г кристаллогидрата ацетата натрия в 100 мл воды (или раствор 15 г безводного ацетата натрия в 100 мл воды). Выпавший осадок диазоаминобензола перемешивают некоторое время для коагуляции, после чего отсасывают на воронке Бюхнера, дважды промывают на фильтре небольшими порциями воды.

Перегруппировку полученного диазоаминобензола осуществляют нагреванием с предварительно полученным гидрохлоридом анилина в среде анилина. Для этого полученный диазоаминобензол без дальнейшей очистки вносят в круглодонную колбу вместимостью 250 мл, добавляют туда 10 г кристаллического гидрохлорида анилина и 10-15 мл анилина. Смесь при тщательном перемешивании нагревают при 100 С (или на водяной бане) 30 минут и охлаждают до 40-50 С. После этого к смеси добавляют 25 мл ледяной уксусной кислоты, энергично перемешивают и выливают в 200 мл холодной воды. Перемешивают полученный объем для получения сформировавшегося осадка, который быстро оседает на дно при прекращении перемешивания. Осадок отсасывают на воронке Бюхнера, отжимают для удаления избытка влаги между листами фильтровальной бкмаги и переносят в круглодонную колбу на 250 мл.

В колбу добавляют 50 мл гептана, присоединяют ее к обратному холодильнику и нагревают до кипени гептана, после чего горячий гептан сливают с осадка в стакан и охлаждают. Выпавшие кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, а фильтрат используют для повторной экстракции из осадка в колбе. Полученные кристаллы п-аминоазобензола объединяют и сушат. Выход составляет 4-6 г (20-30 % от теоретического).

Т_пл. полученного продукта составляет 125-127 С.

 

Анализ чистоты полученного продукта.

Осуществляется одним из двух способов- определением температуры плавления полученного продукта, либо анализом ТСХ.

Метод тонкослойной хроматографии. На пластинку ТСХ наносят пятна спиртовых растворов полученных 4-аминоазобензола и диазоаминобензола и проводят элюирование в хлороформе. Визуализацию пятен осуществляют обработкой пластины в иодной камере. Чистота полученного продукта оценивается по наличию или отсутствию пятна диазоаминобензола в полосе продукта.

 

Техника безопасности.

Анилин-  токсичная жидкость. Следует избегать попадания анилина на кожу, а при случайном контакте следует тщательно промыть поврежденный участок с мылом. Работы с анилином проводятся только под тягой. Смешивание анилина с соляной кислотой следует проводить особенно осторожно,  поскольку при этом возможно разбрызгивание реакционной смеси.

Ледяная уксусная кислота способна вызывать раздражение слизистых оболочек глаз и носа. При попадании на кожу следует немедленно промыть ее водой. Уксусная кислота нетоксична.