2-laboratoriya mashg’uloti mavzu: Sulfanil kislota sintez qilishni o‘rganish

2-LABORATORIYA MASHG’ULOTI
Mavzu: Sulfanil kislota sintez qilishni o‘rganish



Anilin anilin gidrosulfat sulfanil kislota


Reaktivlar:
Anilin 10 ml (0,11 mol)
Sulfat kislota (d=l,84) 15 ml (0,27 mol)
O’yuvchi natriy; aktivlantirilgan ko’mir; xlorid kislota.

Ish mo’rili shkaf ostida amalga oshiriladi.

Mo’rili shkaf ostida kolbaga 10 ml yangi haydalgan anilin solinadi va unga 15 ml konsentrlangan (d=l,84) sulfat kislotadan, aralashmaning qizib ketmasligi uchun, oz-ozdan qo’shiladi. Olingan anilin sulfat kislota tuzi qum yoki moy hammomida 180°C da qizdiriladi. Qizdirish mahsul quruq va qattiq holga kelguncha va undan olingan namuna (proba) ishqorda eritilganda anilin ajralib chiqishi tugaguncha davom ettiriladi, Odatda reaksiya 1,5-2 soat davom etadi. Reaksiya aralashmasining 190 ° C dan yuqori qizib ketishi uning yonishiga olib keladi.
Olingan sulfanil kislotani issiq holida maydalab, 50 ml o’yuvchi natriyning 10% li eritmasida eritiladi va rangini yo’qotish uchun aktivlantirilgan ko’mir bilan qaynatiladi. So’ngra u filtrlanib, qizil kongo qog’oziga aniq reaksiya berguncha unga xlorid kislota qo’shiladi.
Sovitilganda cho’kmaga tushgan kristall filtrlanib, suvda qaytadan kristallantiriladi. U ikki molekula suv bilan kristallanadi. Toza sulfanil kislota suyuqlanmay 280-300°C parchalanib ketadi.
Miqdori 12 g atrofida.
Sintezni tushuntirish
Aromatik aminlar halqasida vodorodni elektrofil almashtirish reaksiyalari azot atomida taqsimlanmagan elektron juftligi mavjudligi sababli bir qator xususiyatlarga ega. Elektrofil reagentlar sifatida ishlatiladigan kislotalar bilan aminlar tuzlar hosil qilish uchun asosan asos sifatida reaksiyaga kirishadi:

Ikki shakldan - erkin amin I va uning tuzi II - birinchisida kuchli elektron beruvchi o'rinbosar -NH₂, ikkinchisida - eng kuchli elektron qabul qiluvchi - NH₃ ⁺ guruhi mavjud.
II turdagi tuzlarda elektrofil almashinish erkin aminlar I molekulalariga qaraganda ancha sekinroq sodir bo'ladi. Amino va ammoniy guruhlarining yo'naltiruvchi ta'siri ham har xil: NH₂ guruhi kuchli orto-para-holatga yo'naltiruvchi agent, va -NH₃⁺ guruhi esa elektrofil zarrachalarni meta holatiga yo'naltiradi.
Kuchli kislotali muhitda (konsentrlangan kislotalarda: sulfat, xlorid va boshqalar) muvozanat (1) deyarli butunlay o'ngga siljiydi, agar aromatik yadroda kuchli elektronakseptor o'rinbosarlar R bo'lmasa. NH₃⁺ guruhining dezaktivlash-tiruvchi ta'siri tufayli anilinning sulfanil kislotaga sulfonlanishi xona haroratida sodir bo'lmaydi. Taqqoslash uchun shuni ta'kidlash mumkinki, konsentrlangan sulfat kislotaning fenol bilan ta'sirlashishi natijasida osongina fenolning orto-, para-sulfokislotalar va 2,4-disulfokislota aralashmasiga aylanadi.
Ammo shuni ta'kidlash kerakki, hatto kuchli kislotali eritmalarda ham juda faol elektrofil reagentlar va oksidlovchi moddalar ushbu sharoitlarda past konsentratsiyalarda mavjud bo'lgan erkin amin bilan o'zaro ta'sirlasha oladi. Masalan, konsentrlangan nitrat kislota anilinni (I shakl) kuchli oksidlaydi va shu bilan birga uning tuzi (II shakl) bilan reaksiyaga kirishib, bir oz miqdorda meta-nitroanilin hosil qiladi. Konsentrlangan nitrat kislotaning anilinga ta'sirida ko'plab smola mahsulotlari va meta-nitroanilin kam miqdorda hosil bo'ladi. Anilindan p-nitroanilin, p-bromoanilin va boshqalarni olish uchun aminoguruhni "himoya qilish", to'g'rirog'i, uni atsillash orqali vaqtincha dezaktivlash usuliga murojaat qilish kerak.
Masalan, p-nitroanilin quyidagicha olinadi:

Anilinning sulfanil kislotaga aylanishi shu o'zgarishlarga o'xshash (2-4) bosqichlarni o'z ichiga oladi, farqi shundaki, anilin sulfonlanganda barcha ketma-ket reaksiyalar bitta idishda sodir bo'ladi va oraliq moddalar ajratilmaydi.



Aksariyat sulfokislotalar suvda juda yaxshi eriydi. Bundan farqli o'laroq, sulfanil kislota, boshqa aromatik aminokislotalar kabi, nisbatan yomon eriydi: 20°C da 100 ml suvda atigi 1 g kislota eriydi. Kristal holatidagi aminosulfo kislotalar bipolyar ionlar shaklida mavjud bo'lib, ular ichki tuzlar yoki svitter-ionlar deb ham ataladi.

Bipolyar ionlarni hosil qiluvchi organik birikmalar juda kuchli ion kristall panjaralarga ega. VI zarrachaning gidratatsiyasi vaqtida ajralib chiqadigan energiya sulfanil kislotaning kristall panjarasini buzish uchun zarur bo'lgan energiyani qoplash uchun etarli emas. Bu sulfanil kislotaning suvda past eruvchanligining sababidir.
Nazorat savollari
1. Anilinning sulfanil kislotaga aylanishidagi barcha oraliq reaksiyalar tenglamalarini yozing. Nima uchun fenoldan farqli o'laroq, anilin xona haroratida sulfat kislota ta'sirida sulfon kislotalar hosil qilmaydi?
2. Anilinning sulfanil kislotaga aylanish jarayonining yakunini aniqlashga asos bo‘lgan reaksiya tenglamasini yozing.
3. Nima uchun boshqa sulfokislotalardan farqli o'laroq (masalan, p-toluolsulfokislotasiga nisbatan) sulfanil kislota suvda kam eriydi?
4. Nima uchun suvda ozgina eriydigan sulfanil kislota ishqor eritmasida eriydi?