Нитробензол
| Нитробензол | |
|---|---|
  |
|
| Общие сведения | |
| Синонимы | Нитробензол мирабановое масло (устар.) |
| Химическая формула | C6H5NO2 |
| SMILES | [O-][N+](=O)c1ccccc1 |
| Молярная масса | 123.06 г/моль |
| Внешний вид | бесцветная или зеленовато-жёлтая маслянистая жидкость |
| номер CAS | [98-95-3] |
| Свойства | |
| Плотность | 1.199 г/см3 |
| 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 Kow |
1.85 |
| Опасность | |
| ПДК | 3 мг/м3 |
| 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, εr, 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 |
|
Нитробензол — токсичное органическое вещество, имеющее миндальный запах. Формула C6H5NO2. Внешний вид — ярко-желтые кристаллы или маслянистая жидкость, нерастворимая в воде.
Содержание |
Применение [править]
Исходное сырьё в производстве анилина, ароматических азотсодержащих соединений (бензидин, хинолин, азобензол), растворитель эфиров целлюлозы, компонент полировальных составов для металлов. Применяется как растворитель и мягкий окислитель. В основном используется как полупродукт для производства анилина.
Получение [править]
В промышленности нитробензол получают непрерывным нитрованием бензола смесью концентрированых H2SO4 и HNO3 с выходом 96—99 %.
В лабораторных условиях нитробензол получают нитрованием бензола смесью H2SO4 (1,84 г/см3) и HNO3 (1,4 г/см3) в соотношении 1:1 при 55—60 °C (45 мин). Выход целевого продукта достигает 80 %.
Химические свойства [править]
Электрофильное замещение [править]
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.
Восстановление [править]
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 [править]
Впитывается через кожу, оказывает сильное действие на ЦНС, нарушает обмен веществ, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в метгемоглобин
Ссылки [править]
- International Chemical Safety Card 0065 (англ.)
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (англ.)
- IARC Monograph: «Nitrobenzene» (англ.)
- US EPA factsheet (англ.)
- Механизм восстановления нитробензола цинком в щелочной среде и железом в соляной кислоте (реакция Бешама) (англ.)
Литература [править]
- Кнунянц И. Л. и др. т.3 Мед-Пол // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8
