Материал: Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

241. Способы получения и свойства первичных аминов 437

В качестве восстановителя Н. Н. Зинин применял раствор сернистого аммония. В настоящее время восстановление нитро­ соединений производят обычно металлами (Fe, Sn, Zn) в кислой среде или пропуская пары нитробензола с водородом над ката­ лизатором (Си) при 300—400°.

Если амины жирного ряда получаются действием аммиака на

галоидные алкилы, то ароматические

амины получать таким

путем затруднительно — галоид прочно

связан с бензольным

ядром и с трудом вступает в реакцию с аммиаком. Однако при действии аммиака на хлорбензол, при нагревании под высоким давлением получается анилин:

Cl + NH3 -*■ ^ 3 —NH2+ НС1

Свойства первичных ароматических аминов:

1. Первичные ароматические амины — высококипящие жид­ кости или твердые тела со своеобразным запахом; они малорас­ творимы в воде.

2. Амины жирного ряда обладают сильными основными свой­ ствами: они образуют с кислотами соли; водный раствор их имеет сильнощелочную реакцию. Ароматические амины, в отличие от аминов жирного ряда, представляют собой слабые основания: водный раствор ароматических аминов не окрашивает лакмуса в синий цвет, хотя с кислотами эти амины образуют соли. Так, при взаимодействии анилина с соляной кислотой получается хло­ ристый фениламмоний:

CeH5NH2+ HCl -•» [C6H6NH3]C1

Обыкновенно эту соль называют хлористоводородным анилином и состав ее изображают фюрмулой СбН5ЫН2 • НС1.

Таким образом, основные свойства аминогруппы в аромати­ ческих аминах ослаблены. В этом сказывается влияние бензоль­ ного остатка — фенила, усиливающего кислотные свойства ве­ щества.

3. При действии на первичные амины жирного ряда азотистой кислоты получаются спирты:

CaHs—NH2+ HNO, -► С2Н8—ОН + n 2 + Н20

Первичные же амины ароматического ряда при действии на их соли азотистой кислоты переходят в гидроксильные производные не сразу, а образуют вначале имеющие очень большое техниче­ ское значение диазосоединения (см. также стр. 449 сл.):

CeH6NH2• НС1 + HN02 -► CeH6N2Ci + 2М30

диазосоединение

4. При действии на первичные ароматические амины как са­ мих кислот (при длительном нагревании), так и их ангидридов

438 Гл. XVIII. Одноядерные ароматические соединения

(на холоду) получаются анилиды. Так, например, при действии на анилин уксусной кислоты получается ацетанилид:

СвНд—NH— н + НО -СОСН, ОН* -NH—СОСНд -4- Н20

Как видно из формулы, ацетанилид — производное анилина, в молекуле которого один атом водорода замещен на ацильную группу. Его также можно рассматривать как производное ук­ сусной кислоты, в молекуле которой гидроксил замещен остатком анилина.

Анилиды при кипячении с кислотами или щелочами присо­ единяют воду и расщепляются обратно на амин и кислоту:

 

СвНя—NH— СОСНд + НО —Н

С6Н,—NH, + СНоСООН

5.

Бензольное ядро в ароматических аминах в общем сохра­

няет свои свойства: водород бензольного ядра ароматических аминов можно заместить галоидом; ароматические амины могут сульфироваться и нитроваться.

Подобно фенолам, в аминах замещение водорода бензольного ядра галоидом происходит более легко, чем в ароматических углеводородах. Напомним, что —ИНг-группа является сильным ориентантом I рода (см. стр. 397 сл.). Так, при действии на ани­ лин бромной воды происходит образование триброманилина, в котором атомы брома находятся в орто- и пара-положениях по отношению к аминогруппе:

Ш 2 NH3

I

Вг

2 ,4 ,6 -т р и б р о м а н и л и н

6. Ароматические амины легко окисляются.

242. Анилин и его производные. Анилин — бесцветная масло­ образная жидкость тяжелее воды, кипит при 184,4°; в воде ани­ лин малорастворим (в 100 г воды растворяются 3,2 г анилина).

Анилин довольно легко окисляется, при этом наблюдается характерное изменение окраски. Так, при действии на анилин белильной извести получается фиолетовое окрашивание. Если анилин растворить в крепкой серной кислоте и прибавить дву­ хромовокислый калий, получается зеленое окрашивание, которое переходит в синее и, наконец, в черное.

Краска, получающаяся при окислении анилина двухромово­ кислым калием, называется черным анилином. При крашении ткани в черный цвет анилином на ткань наносится солянокислый

242. Анилин и его производные

439

анилин (анилиновая соль), затем ткань обрабатывают раствором, содержащим двухромовокислый калий, серную кислоту и дру­ гие вещества, и, наконец, подвергают специальной обработке, называемой вызреванием.

Соли анилина, например хлористоводородный анилин или сер­ нокислый анилин, окрашивают древесину в желтый цвет. Чем хуже бумага, т. е. чем больше в ней древесины и меньше чистой клетчатки, тем сильнее окрашивание.

Анилин является одним из основных продуктов химической промышленности. Он широко применяется как исходное сырье для получения красителей, фармацевтических препаратов, уско­ рителей вулканизации каучука и синтеза многих органических веществ.

Сульфаниловая кислота. Сульфирование анилина не пред­ ставляет каких-либо затруднений. Оно осуществляется нагре­ ванием анилина с концентрированной серной кислотой до 180— 190°, в результате чего получается п-аминобензолсульфокислота, названная сульфаниловой кислотой. Вначале происходит при­ соединение серной кислоты к анилину с образованием соли, за­ тем отщепляется вода и образуется анилид; наконец, происхо­ дит обмен сульфогруппы с водородом в пара-положении:

^ 3 - n h 2

< ^ - N H s.HsS04

n h so 2o h

Н—

NH: s b 2OH|

H0 0 2 S —

NHjj

Суммарно реакция сульфирования анилина выражается уравнением:

QHs-NH* + H,S04 —

NH2

+ н20

Q H ./

анилин

\S 0 30H

 

сульфаниловая

кислота

Сульфаниловая кислота кристаллизуется в блестящих пла­ стинчатых кристаллах состава C6H4(NH2)S 0 20H • 2Н20, трудно растворимых в холодной воде; эти кристаллы выветриваются на воздухе.

Сульфаниловая кислота обладает ясно выраженными кислот­ ными свойствами и при действии щелочей или соды образует рас­ творимые соли. С кислотами сульфаниловая кислота солей не образует.

Сульфаниловая кислота представляет собой своеобразную «внутреннюю» соль; в ней солеобразование осуществляется через

440 Гл. XVIII. Одноядерные ароматические соединения

взаимодействие основной аминной группы с кислотной сульфогруппой внутри одной молекулы:

сульфаниловая кислота как внутренняя соль

Образованием внутренней соли объясняется малая раствори­ мость сульфаниловой кислоты в воде (сульфокислоты аромати­ ческих углеводородов, как правило, хорошо растворимы).

Сульфаниловая кислота широко применяется для синтеза многих красителей.

Очень большое значение в современной медицине имеют про­ изводные амида сульфаниловой кислоты — сульфамидные препа­

раты (см. стр. 457—458).

и нитрогруппу и

Нитроанилины.

Нитроанилины содержат

аминогруппу:

 

 

02N

NOj

 

H,N—'

H jN-

—NO,

о-нитроанилин

ж-нитроанилин

л-нитроанилин

Нитроанилины — кристаллические вещества. Их пара- и мета­ изомеры желтого цвета; о-нитроанилин оранжево-желтый.

Получение нитроанилинов нитрованием анилина встречает некоторые затруднения, так как азотная кислота не только нит­ рует анилин, но частично и окисляет его. Поэтому для получения

/2-нитроанилина анилин

сначала

переводят

в ацетанилид

С6Н5—NH—СОСН3 (или

в анилид

уксусной

кислоты),

кото­

рый труднее окисляется,

чем анилин, этим достигается

как бы

«защита» аминогруппы от окисления.

Полученный ацетанилид подвергают нитрованию, в резуль­ тате которого нитрогруппа вступает в пара-положение по отно­ шению к аминогруппе:

CH3 CONH—< ^ ^ > —|н ’+'НО!—NCX

CH3 CONH—

no 2+ h ,o

ацетанилид

/г-нитроацетанилид

 

Омыляя n-нитроацетанилид щелочью, получают «-нитроани лин, являющийся одним из важнейших продуктов в производ­ стве красителей.

Процесс омыления протекает по схеме:

N0’- O - NHC0CH3+Na0H

N02—<^ 3 >_ЫНа+ СНзСООНа

я-нитроацетанилид

/2-нитроанилин

При нитровании, наряду с «-нитроанилином, образуется в небольшом количестве и о-нитроанилин.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124701