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

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

243. Пластические массы (анилинопласты)

4 4 1

л4-Нитроанилин получается частичным восстановлением* лег­ кодоступного ж-динитробензола:

/Ш 2

'N0,

° 2N- V _ /

+ зн* ” *■

+ 2Н*°

л-динитробензол

 

л-нитроанилин

243. Пластические массы на основе анилино-формальдегидных смол (анилинопласты). Анилин с формальдегидом способен всту­ пать в реакции конденсации с образованием смолы и выделе­ нием воды.

В зависимости от соотношений анилина и формальдегида, а также от pH среды, могут получаться смолы с различной структурой и различными свойствами. Так, -например, при взаи­ модействии анилина с формальдегидом в нейтральной или слабо кислой среде получается тример метиленанилина, которому при­ писывают следующее строение:

сI6н5

/ N —СН2

н,с ) n - q h 6

^ N —СН,

с6н5

При нагревании тримера метиленанилина с кислотами обра­ зуются низкоплавкие смолы желто-красного цвета, которые яв­ ляются полимерами метиленанилина:

------ N—СНа—N—СН2—N—СН,-------

Эти продукты полимеризации анилина с формальдегидом в об­ щем напоминают новолачные смолы, но они менее полярны, об­ ладают высокими диэлектрическими свойствами й стойки к щелочам.

При взаимодействии анилина с формальдегидом в сильнокис­ лой среде образуется линейный полимер:

-----NH-<^^>-CH3-N H -^ ^ > -C H 2-N H -<^^>-C H j-----

*Восстановление только одной нитрогруппы производится нагреванием динитросоединения с сернистыми или многосернистыми соединениями щелоч­

ных металлов или аммония:

,N0.. /NH,

О Н /

+ Na2S3 + Н ,0

Q H /

4-N aaS20 3 4-S

\N 0

x NOa

442 Гл. XV 111. Одноядерные ароматические соединения

Из этих смол готовят пластмассы, называемые анилинопластами; некоторые из них нашли большое техническое применение.

244. Вторичные и третичные амины. Анилин содержит амино­ группу NH2, являясь, таким образом, первичным амином. Суще­ ствуют вторичные и третичные ароматические амины, примерами которых могут служить кристаллические дифениламин (C6H5)2NH и трифениламин (СбН5)3Ы:

дифениламин трифениламин

Дифениламин получается нагреванием в автоклаве до 200— 220° хлористоводородной соли анилина со свободным анилином:

Сг,Н, NH2-HC1+H -NH—СЛНЯ C6H ,-N H - C 0H, + NH4C1

Трифениламин можно

получить кипячением дифениламина

с иодбензолом, углекислым калием и медным порошком:

(C6H5)2NH +

Си

CeH6J ----- (QH5)3N + HJ

Дифениламин обладает еще более слабыми основными свой­ ствами, чем анилин, его соли легко разлагаются водой. Трифе­ ниламин основными свойствами почти не обладает. Таким обра­ зом, накопление фенильных групп вызывает ослабление основ­ ных свойств.

Раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте— чувствительный реактив на азотную кислоту. При прибавлении к этому раствору даже следов азотной кислоты получается яркое синее окрашивание. Эта реакция может служить для открытия азотной кислоты только при отсутствии других окислителей, так как дифениламин дает синее окрашивание и с бромной водой, марганцовокислым калием, перекисью водорода и т. д. Дифенил­ амин служит промежуточным продуктом для синтеза некоторых красителей; кроме того, его применяют как стабилизатор без­ дымных порохов. Нитроклетчатка, которая составляет главную часть бездымного пороха, склонна к саморазложению. Это само­ разложение, постепенно усиливаясь, может привести к взрыву всей массы пороха. Дифениламин, а также некоторые другие ве­ щества, введенные в состав бездымных порохов в количестве 0,5—1,5%, предохраняют нитроклетчатку от саморазложения.

Примером смешанного жирноароматического амина является

диметиланилин:

< ^\-N (C H 3)2

244. Вторичные и третичные амины

443

Он получается нагреванием в автоклаве смеси хлористоводород­ ной соли анилина с метиловым спиртом:

СГД ,Ш 2-НС1 + 2СН3ОН —► C0H3N(CH3)2-HC1 -f- 2НгО

На рис. 69 изображена схема установки, служащей для получения диметиланилина.

Диметиланилин — маслянистая бесцветная жидкость со своеобраз­ ным запахом. Подобно другим жир­ ноароматическим аминам, он обла­ дает более сильными основными свойствами, чем чисто ароматиче­ ские вторичные и третичные амины. Водородный атом в пара-положении к группе —N(CH3)2 необычайно по­ движен и при обработке диметил­ анилина слабым раствором азоти­ стой кислоты замещается нитрозогруппой; при этом образуется д-нит- розодиметиланилин:

Рис. 69. Схема установки для по­ лучения диметиланилина:

1—автоклав; 2—топочное простран­ ство; 3—выпускная труба; 4—манометр.

(СН3)2—

11 + HONO

(CH3)2N _ ^ X - N O + нао

 

 

я*нитрозодиметиланилин

п-Нитрозодиметиланилин—зеленые кристаллы (темп, плавл. 85°). При кипячении со щелочами он расщепляется на я-нитро- зофенол (белые иглы) и диметиламин:

(CH3)aN—\ ^ У ~ N 0 + Н20 НО— ^ —NO + (CH3)2NH

Эта реакция служит для получения диметиламина без при­ меси монометил- и триметиламинов.

Повышенная подвижность водородного атома в пара-положе­ нии проявляется и в других реакциях диметиланилина. В каче­ стве примера можно указать реакцию диметиланилина с фосге­ ном, в результате которой получается кетон Михлера:

о=с/( С1 + H~

0

_N(CH3)2

А

> ” ы(снзЬ

 

0 = с

/ = (

+2НС 1

x;i И- <

^

- n(CH3)2

A ~ y -N (C H 8),

 

444 Г а . XVIII. Одноядерные ароматические соединения

Кетон Михлера можно рассматривать как бензофенон, в мо­ лекуле которого водородные атомы обоих бензольных ядер, на­ ходящиеся в пара-положении к карбонильной группе, замещены группами —N(CH3)2. Е го можно назвать ди-(я-диметиламино) - бензофеноном.

Кетон Михлера представляет собой бесцветные кристаллы; применяется для синтеза некоторых красителей.

При нитровании диметиланилина азотной кислотой три нитро­ группы замещают водородные атомы кольца, а четвертая стано­ вится на место одной из метальных групп. В результате полу­ чается тринитрофенилметилнитрамин, или тетрил:

тетрил

Тетрил—бледно-желтые кристаллы (темп, плавл. 130°); яв­ ляется одним из сильнейших взрывчатых веществ.

245. Диамины. Простейшими ароматическими диаминами являются диаминопроизводные бензола; они называются фенилен-

диаминами:

H,N4

.NH,

NH,

 

о-феннлендиамин

л-фенилендиамив

п-фенилендиамин

о-Фенилендиамин и n-фенилендиамин получаются восстанов­ лением соответствующих нитроанилинов, ж-фенилендиамин — восстановлением ж-динитробензола.

Фенилендиамины—кристаллические вещества, очень хорошо растворяющиеся в горячей воде. Они легко окисляются и при стоянии на воздухе окрашиваются в темный цвет. Фенилендиами­ ны являются слабыми основаниями; они образуют соли с двумя эквивалентами кислоты. ж-Фенилендиамин и я-фенилендиамин применяются для синтеза красителей.

Принадлежность двузамещенных производных бензола к орто-, метаили пара-ряду можно определить по числу изомер­ ных веществ, получающихся из этого соединения при замещении третьего атома водорода бензольного ядра на какой-либо иной атом или радикал. Известно шесть диаминобензойных кислот состава СбН3(МН2)2СООН. Эти кислоты, отщепляя С 02, дают фенилендиамины.

245. Диамины

445

■М-Фенилендиамин с тем. кип. 284° получается из трех диами­ нобензойных кислот:

и р о д

NH,

 

NHS—

 

 

 

NH2

n h 2

NH, 0

4 з

n h 2- Q >

н

 

n h 2

.и-фенилендиамин

NH,

 

 

 

iCOOjH

 

о-Фенилендиамин с темп. кип. 257° получается из двух диамиюбензойных кислот:

h 2n £ О о -п

n h 2

NH*~'

о-феиилендпамин

л-Фенилендиамин

с темп. кип. 267° получается из одной ди-

аминобензойной кислоты:

 

;СО():Н

NH,

— NH2 —*■ NH,—^ Ъ—NH,

 

п-фенилендиамин

Следовательно, для двузамещенных с двумя одинаковыми заме­ стителями три трехзамешенных изомера соответствуют мета-со­ единению, два трехзамешенных—орто-соединению и один трехзамешенный изомер—пара-соединению.

Физические свойства ароматических аминов приведены в табл. 19.

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