Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Содержание

Анилин — что это такое в химии
Амины. строение и свойства аминов предельного ряда. анилин как представитель ароматических аминов
Биологические свойства
Все тесты
Другие реакции
История
Окисление
Охрана труда
Получение
Получение анилина
Получение и применение анилина
Понятие, строение, структурная формула анилина
Примечания
Производство и применение
Реакции на азот
Реакции электрофильного замещения
Ссылки
Физические свойства
Химические свойства

Анилин — что это такое в химии

Определение

Анилин (аминобензол, фениламин) от французского aniline — «индиго» — высокотоксичный простейший представитель класса ароматических аминов, в которых аминогруппа связана с бензольным кольцом.

Амины. строение и свойства аминов предельного ряда. анилин как представитель ароматических аминов

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Амины – азотсодержащие органические вещества, производные аммиака (NH₃), в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на углеводородный радикал (- R или – C_nH₂_n₁)

Шаростержневая модель молекулы аммиака

Аминогруппа – функциональная группа аминов. Состоит из трехвалентного атома азота и связанных с ним атомов водорода. Например: -NH2, -NH-.

Рис. 1 Шаростержневая модель молекулы аммиака

I. Классификация аминов

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Первичный амин – это амин, в котором атом азота образует одну связь с углеводородным радикалом и две с атомами водорода.

Вторичный амин – это амин, в котором атом азота образует две связи с углеводородными радикалами и одну с атомом водорода.

Третичный амин – это амин, в котором атом азота образует три связи с углеводородными радикалами.

Существуют циклические амины (рис. 2). Например:

пирролидин пиперидин пиперазин

Рис. 2. Циклические амины

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Рис. фениламин (анилин)

Подобно многоатомным спиртам, существуют и амины, имеющие несколько аминогрупп:

NH2-CH2-CH2-NH2 этилендиамин

NH2-(CH2)5-NH2 кадаверин

NH2-(CH2)3-NH-(CH2)4-NH-(CH2)3-NH2 спермин

II. Нахождение аминов в природе

Амины широко распространены в природе, так как образуются при гниении живых организмов. Например, с триметиламином вы встречались неоднократно. Запах селедочного рассола обусловлен именно этим веществом. Обиходное словосочетание “трупный яд”, встречающиеся в художественной литературе, связано с аминами.

III. Номенклатура аминов

1. В большинстве случаев названия аминов образуют из названий углеводородных радикалов и суффикса амин.

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Рис. CH₃-NH₂ Метиламин

CH₃-CH₂-NH₂ Этиламин

Различные радикалы перечисляются в алфавитном порядке.

CH₃-CH₂-NH-CH₃ Метилэтиламин

При наличии одинаковых радикалов используют приставки ди и три.

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Рис. (CH₃)₂NH Диметиламин

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

2. Первичные амины часто называют как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на аминогруппы -NH₂. В этом случае аминогруппа указывается в названии суффиксами амин (одна группа -NH₂), диамин (две группы -NH₂) и т.д. с добавлением цифр, отражающих положение этих групп в главной углеродной цепи.

Например:

CH₃-CH₂-CH₂-NH₂ пропанамин-1

H₂N-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-CH₃ бутандиамин-1,3

IV. Изомерия аминов

1. Структурная изомерия

углеродного скелета, начиная с С₄H₉NH₂:

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

положения аминогруппы, начиная с С₃H₇NH₂:

изомерия аминогруппы, связанная с изменением степени замещенности атомов водорода при азоте, т.е. между типами аминов:

2. Пространственная изомерия

Возможна оптическая изомерия, начиная с С₄H₉NH₂:

V. Получение аминов

Из-за запаха низшие амины долгое время принимали за аммиак, пока в 1849 году французский химик Шарль Вюрц не выяснил, что в отличие от аммиака, они горят на воздухе с образованием углекислого газа. Он же синтезировал метиламин и этиламин.

1842 г Н. Н. Зинин получил анилин восстановлением нитробензола — в промышленности

1. Восстановление нитросоединений

R-NO₂ 6[H] ^t,kat-Ni → R-NH₂ 2H₂O

или

R-NO₂ 3(NH₄)₂S ^t^,^Fe^{в кислой среде} →R-NH₂ 3S↓ 6NH₃↑ 2H₂O (р. Зинина)

2. Другие способы

1). Промышленный

CH₃Br 2NH₃ ^t^{, ↑}^p → CH₃-NH₂ NH₄Br

2). Лабораторный: Действие щелочей на соли алкиламмония

(получение первичных, вторичных, третичных аминов):

[R-NH₃]Г NaOH ^t → R-NH₂ NaГ H₂O

3). Действием галогеналканов на первичные алифатические и ароматические амины

Gолучают вторичные и третичные амины, в том числе, смешанные.

VI. Физические свойства аминов

Метиламин, диметиламин и триметиламин — газы, средние члены алифатического ряда — жидкости, высшие — твердые вещества. Низшие амины имеют характерный «рыбный» запах, высшие не имеют запаха.

Связь N–H является полярной, поэтому первичные и вторичные амины образуют межмолекулярные водородные связи (несколько более слабые, чем Н-связи с участием группы О–Н).

Это объясняет относительно высокую температуру кипения аминов по сравнению с неполярными соединениями со сходной молекулярной массой. Например:

Третичные амины не образуют ассоциирующих водородных связей (отсутствует группа N–H). Поэтому их температуры кипения ниже, чем у изомерных первичных и вторичных аминов (триэтиламин кипит при 89 °С, а н-гексиламин – при 133 °С).

По сравнению со спиртами алифатические амины имеют более низкие температуры кипения (т. кип. метиламина -6 °С, т. кип. метанола 64,5 °С). Это свидетельствует о том, что амины ассоциированы в меньшей степени, чем спирты, поскольку прочность водородных связей с атомом азота меньше, чем с участием более электроотрицательного кислорода.

При обычной температуре только низшие алифатические амины CH₃NH₂, (CH₃)₂NH и (CH₃)₃N – газы (с запахом аммиака), средние гомологи – жидкости (с резким рыбным запахом), высшие – твердые вещества без запаха. Ароматические амины – бесцветные высококипящие жидкости или твердые вещества.

Амины способны к образованию водородных связей с водой:

Поэтому низшие амины хорошо растворимы в воде. С увеличением числа и размеров углеводородных радикалов растворимость аминов в воде уменьшается, т.к. увеличиваются пространственные препятствия образованию водородных связей. Ароматические амины в воде практически не растворяются.

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2 Анилин (фениламин) С₆H₅NH₂ – важнейший из ароматических аминов:

Анилин представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом (т. кип. 184 °С, т. пл. – 6 °С). На воздухе быстро окисляется и приобретает красно-бурую окраску. Ядовит.

Видео: “Изучение физических свойств анилина”

VII. Свойства аминов

1. Основные свойства

Для аминов характерны основные свойства, которые обусловлены наличием не поделённой электронной пары на атоме азота

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Алифатические амины – более сильные основания, чем аммиак, т.к. алкильные радикалы увеличивают электронную плотность на атоме азота за счет I-эффекта. По этой причине электронная пара атома азота удерживается менее прочно и легче взаимодействует с протоном.

Ароматические амины являются более слабыми основаниями, чем аммиак, поскольку неподеленная электронная пара атома азота смещается в сторону бензольного кольца, вступая в сопряжение с его π-электронами.

Ряд увеличения основных свойств аминов:

C₆H₅-NH₂ < NH₃ < R₃N < R-NH₂ < R₂NH

————————————————-→

возрастание основных свойств

В растворах оснoвные свойства третичных аминов проявляются слабее, чем у вторичных и даже первичных аминов, так как три радикала создают пространственные препятствия для сольватации образующихся аммониевых ионов. По этой же причине основность первичных и вторичных аминов снижается с увеличением размеров и разветвленности радикалов.

Водные растворы аминов имеют щелочную реакцию (амины реагируют с водой по донорно-акцепторному механизму):

R-NH₂ H₂O → [R-NH₃] OH^—

ион алкиламмония

Видео- опыт: “Получение гидроксида диметиламмония и изучение его свойств”

Анилин с водой не реагирует и не изменяет окраску индикатора!!!

Видео-опыт: “Изучение среды раствора анилина”

1. Взаимодействие с кислотами (донорно-акцепторный механизм):

CH₃-NH₂ H₂SO₄ → [CH₃-NH₃]HSO₄ (соль — гидросульфат метиламмония)

2CH₃-NH₂ H₂SO₄ → [CH₃-NH₃]₂SO₄ (соль — сульфат метиламмония)

Соли неустойчивы, разлагаются щелочами:

[CH₃-NH₃]₂SO₄ 2NaOH → 2CH₃-NH₂ ↑ Na₂SO₄ H₂O

Способность к образованию растворимых солей с последующим их разложением под действием оснований часто используют для выделения и очистки аминов, не растворимых в воде. Например, анилин, который практически не растворяется в воде, можно растворить в соляной кислоте и отделить нерастворимые примеси, а затем, добавив раствор щелочи (нейтрализация водного раствора), выделить анилин в свободном состоянии.

2. Реакции окисления

Реакция горения (полного окисления) аминов на примере метиламина:

4СH₃NH₂ 9O₂ → 4CO₂ 10H₂O 2N₂

Ароматические амины легко окисляются даже кислородом воздуха. Являясь в чистом виде бесцветными веществами, на воздухе они темнеют. Неполное окисление ароматических аминов используется в производстве красителей. Эти реакции обычно очень сложны.

Видео-опыт: “Получение диметиламина и его горение”

3. Особые свойства анилина

Для анилина характерны реакции как по аминогруппе, так и по бензольному кольцу. Особенности этих реакций обусловлены взаимным влиянием атомов.

1). Свойства бензольного кольца

Действие аминогруппы на бензольное кольцо приводит к увеличению подвижности водорода в кольце в орто- и пара- положениях:

С одной стороны, бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению алифатическими аминами и даже с аммиаком.

С другой стороны, под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения, чем бензол.
Например, анилин энергично реагирует с бромной водой с образованием 2,4,6-триброманилина (белый осадок). Эта реакция может использоваться для качественного и количественного определения анилина:

Видео-опыт: “Бромирование анилина”

2). Свойства аминогруппы

С₆Н₅NН₂ HCl → [С₆Н₅NН₃]Сl^—хлорид фениламмония

Видео-опыт: “Взаимодействие анилина с соляной кислотой”

Видео-опыт: “Окисление анилина раствором хлорной извести – качественная реакция”

Видео-опыт: “Взаимодействие анилина с дихроматом калия – получение красителей”

VIII. Применение

Анилин — Википедия с видео // WIKI 2

Амины используют при получении лекарственных веществ, красителей и исходных продуктов для органического синтеза. Гексаметилендиамин при поликонденсации с адипиновой кислотой дает полиамидные волокна.

Анилин находит широкое применение в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств (сульфаниламидные препараты).

IX. Тренажеры

Тренажер №1: “Номенклатура и изомерия аминов”

Тренажер №2:“Сравнение основных свойств аминов предельного ряда, ароматических аминов, аммиака”

Тренажер №3: “Химические свойства аминов предельного ряда”

Тренажер №4: “Химические свойства анилина”

Тестовые задания по теме «Амины»

ЦОРы

Видео: “Изучение физических свойств анилина”

Видео- опыт: “Получение гидроксида диметиламмония и изучение его свойств”

Видео-опыт: “Изучение среды раствора анилина”

Видео-опыт: “Получение диметиламина и его горение”

Видео-опыт: “Бромирование анилина”

Видео-опыт: “Взаимодействие анилина с соляной кислотой”

Видео-опыт: “Окисление анилина раствором хлорной извести – качественная реакция”

Видео-опыт: “Взаимодействие анилина с дихроматом калия – получение красителей”

Биологические свойства

Анилин — высокотоксичное вещество. В больших концентрациях фениламин оказывает негативное воздействие на центральную нервную систему. Кровеносный яд, вызывает кислородное голодание организма за счёт образования в кровиметгемоглобина, гемолиза и дегенеративных изменений эритроцитов.

В организм анилин проникает при дыхании, в виде паров, а также через кожу и слизистые оболочки. Всасывание через кожу усиливается при нагреве воздуха или приёме алкоголя.

При лёгком отравлении анилином наблюдаются слабость, головокружение, головная боль, синюшность губ, ушных раковин и ногтей. При отравлениях средней тяжести также наблюдаются тошнота, рвота, иногда, шатающаяся походка, учащение пульса. Тяжёлые случаи отравления аминобензолом крайне редки.

При хроническом отравлении анилином (анилизм) возникают токсический гепатит, а также нервно-психические нарушения, расстройство сна, снижение памяти и т. д.

При отравлении анилином необходимо прежде всего удаление пострадавшего из очага отравления, обмывание тёплой (но не горячей!) водой. Также применяют введениеантидотов (метиленовая синь), сердечно-сосудистые средства или вдыхание карбогена. Пострадавшему надо обеспечить покой.

Предельно допустимая концентрация анилина в воздухе рабочей зоны 0,3мг/м3[5] по ГОСТ 313-77. В водоёмах (при их промышленном загрязнении) — ПДК 0,1 мг/л (100 мг/м3)[6][7].

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 аминобензол относится ко II классу опасности[8].

Все тесты

Тест на темуАнализ стихотворения «Не с теми я, кто бросил землю» А. Ахматовой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Перемена» Б. Пастернака5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Стихи о Петербурге» А. Ахматовой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Стихи к Блоку» М. Цветаевой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Клеветникам России» А. Пушкина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Завещание» Н. Заболоцкого5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Стихи о Москве» М. Цветаевой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Молитва» М. Цветаевой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «И. И. Пущину!» А. Пушкина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «День и ночь» Ф. Тютчева5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Весна в лесу» Б. Пастернака5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Журавли» Р. Гамзатова5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Люблю» В. Маяковского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Когда на меня навалилась беда» К. Кулиева5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Гамлет» Б. Пастернака5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Русь» А. Блока5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Ночь» В. Маяковского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения К. Симонова «Ты помнишь, Алёша, дороги Смоленщины…»5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения Жуковского «Приход весны»5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения Анны Ахматовой «Сероглазый король»5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Июль – макушка лета…»5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Мелколесье. Степь и дали…» С. Есенина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Не позволяй душе лениться» Н. Заболоцкого5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «На дне моей жизни» А. Твардовского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Нивы сжаты, рощи голы…» С. Есенина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Бабушкины сказки» С. Есенина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Снежок» Н. Некрасова1 вопрос
Тест на темуАнализ стихотворения «По вечерам» Н. Рубцова5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Вчерашний день, часу в шестом…» Н. Некрасова5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Цветы последние милей…» А. Пушкина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Я знаю, никакой моей вины…» А. Твардовского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Я не ищу гармонии в природе»Н. Заболоцкого5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Разбуди меня завтра рано» С. Есенина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Снега потемнеют синие» А. Твардовского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Осень» Н. Карамзина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Молитва» А. Ахматовой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Вечер» А. Фета5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Не жалею, не зову, не плачу» С. Есенина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Тучи» М. Лермонтова5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Книга» Г. Тукая5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Необычайное приключение, бывшее с Владимиром Маяковским летом на даче» В. Маяковского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Деревня» А. Пушкина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Летний вечер» А. Блока5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Я убит подо Ржевом» А. Твардовского5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Элегия» А. Пушкина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Зимнее утро» А. Пушкина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Троица» И. Бунина5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Бабушке» М. Цветаевой5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «О весна без конца и краю» А. Блока5 вопросов
Тест на темуАнализ стихотворения «Море» В. Жуковского5 вопросов

Другие реакции

Гидрирование анилина в присутствии никелевого катализатора даёт циклогексиламин.

Анилин взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида фениламмония[2]:

{mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2} HClrightarrow [C_{6}H_{5}NH_{3}]Cl}}

Анилин взаимодействует с бромом и даже бромной водой с образованием 2,4,6-триброманилина[3]:

{displaystyle {mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2} 3Br_{2}rightarrow C_{6}H_{2}Br_{3}NH_{2} 3HBr}}}

История

Впервые анилин был получен в 1826 году при перегонке индиго с известью немецким химиком Отто Унфердорбеном, который дал ему название «кристаллин».

В 1834 году Фридлиб Фердинанд Рунгe обнаружил анилин в каменноугольной смоле и назвал «кианолом».

В 1840 году Юлий Фрицше получил анилин нагреванием индиго с раствором гидроксида калия и назвал его «анилином».

В 1842 году Николай Зинин получил анилин восстановлением нитробензола действием (NH4)2S и назвал его «бензидамом».

В 1843 году Август Вильгельм Гофман установил идентичность всех перечисленных соединений.

Промышленное производство фиолетового красителя мовеина на основе анилина началось в 1856 году.

Окисление

В отличие от аминов алифатического ряда, ароматические амины легко окисляются. Примером может служить реакция хромовой смеси с анилином, в результате образуется краситель «чёрный анилин».

Классическая реакция окисления анилина дихроматом калия в кислой среде часто используется как качественная реакция на анилин:

{mathsf {6C_{6}H_{5}NH_{2} 4K_{2}Cr_{2}O_{7} 19H_{2}SO_{4}rightarrow }}

{mathsf {6C_{6}H_{4}O_{2} 4K_{2}SO_{4} 4Cr_{2}(SO_{4})_{3} 3(NH_{4})_{2}SO_{4} 16H_{2}O}}

Аналитическим эффектом в данном случае служит появление окраски раствора от тёмно-синей до чёрной. Как и в большинстве реакций окисления анилина, продуктами являются различные Хиноны.

Другой качественной реакцией на анилин, очень чувствительной, является окисление анилина хлорной известью, при котором появляется фиолетовое окрашивание[1].

Охрана труда

Порог восприятия запаха анилина человеком может быть, например, 0,37-2,82 мг/м3[9]; 3,8 мг/м3[10].

ПДК аминобензола в воздухе рабочей зоны[11] 0,3 мг/м3 (максимальная разовая) и 0,1 мг/м3 (средняя сменная за 8 часов). Применение широко распространённых фильтрующих СИЗОД в сочетании с «заменой фильтров по появлении запаха под маской» (как рекомендуется в РФ[12]) приведёт к запоздалой замене противогазных фильтров и чрезмерному воздействию анилина на, по крайней мере, часть работников.

Получение

В промышленности анилин получают в две стадии.

На первой стадии бензол нитруется смесью концентрированной азотной и серной кислот при температуре 50—60 °C, в результате образуется нитробензол:

${displaystyle {ce {C6H6 HNO3 ->[H_2SO_4,50-60 C] C6H5NO2 H2 O}}}$

На втором этапе нитробензол гидрируют при температуре 200—300 °C в присутствии катализаторов:

${mathsf {C_{6}H_{5}NO_{2} 3H_{2}rightarrow C_{6}H_{5}NH_{2} 2H_{2}O}}$

Впервые восстановление нитробензола было произведено с помощью железа:

${mathsf {4C_{6}H_{5}NO_{2} 9Fe 4H_{2}Orightarrow 4C_{6}H_{5}NH_{2} 3Fe_{3}O_{4}}}$

Другим способом получение анилина является восстановление нитросоединений — реакция Зинина:

${mathsf {C_{6}H_{5}NO_{2} 3(NH_{4})_{2}Srightarrow C_{6}H_{5}NH_{2} 6NH_{3} 3S 2H_{2}O}}$

Также, в анилин — идёт восстановление нитробензола цинком в присутствии избытка соляной кислоты.

${mathsf {Zn 2HClrightarrow ZnCl_{2} H_{2}uparrow }}$ ;
${mathsf {C_{6}H_{5}NO_{2} 3H_{2}rightarrow C_{6}H_{5}NH_{2} 2H_{2}O}}$ ;

И этот избыток связывает образующийся анилин в соль под названием хлорид фениламмония (анилин солянокислый):

${displaystyle {mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2} HClrightarrow [C_{6}H_{5}NH_{3}]^{ }Cl^{-}}}}$ ;

Эта соль легко растворима в образующейся при этом воде и может быть выкристаллизована из неё,

к тому же после обработки щелочью хлорид фениламмония — даёт анилин:

${displaystyle {mathsf {[C_{6}H_{5}NH_{3}]^{ }Cl^{-} Na^{ }OH^{-}{xrightarrow[{}]{NaOH, -NaCl}} C_{6}H_{5}NH_{2} NaCl H_{2}O}}}$

Получение анилина

Фениламин получают из нитробензола. Данный способ был предложен русским учёным Н. Н. Зининым. Поэтому получил название «реакция Зинина».

Проводят взаимодействие железа с нитробензолом в присутствии соляной кислоты.

Идёт восстановление нитробензола до анилина. Синтез можно представить уравнениями реакций:

Fe 2HCl = FeCl2 2H

С6Н5NO2
6H = C6H5 NH2 2H2O

При взаимодействии анилина с галогеналканами и спиртами получают смесь вторичных, а также третичных аминов. Такое превращение носит название алкилирование.

Получение и применение анилина

Получение

Промышленный способ получения анилина состоит из двух стадий:

нитрование бензола (первая стадия):

Реакция 12

C6H5 HNO3→50-60°C, H2SO4 C6H5NO2 H2O

восстановление нитробензола с помощью водорода (вторая стадия):

Реакция 13

C6H5NO2 H2 →Ni/Cu, 250-350∘C C6H5NН2 H2O

нагреванием с чугунной стружкой и небольшим количеством соляной кислоты:

Реакция 14

4C6H5NO2 9Fe 4H2O →t°, HCl 4C6H5NH2 3Fe3O4

Реакция 15

C6H5NO2 3(NH4)2S сернистый аммоний → C6H5NH2 6NH3 3S 2H2O.

В лабораторных условиях применяют восстановление:

1. Цинком в кислой среде:

Реакция 16

C6H5NO2 3Zn 6HCl → C6H5NH2 3ZnCl2 2H2O.

2. Алюминием в щелочной среде:

Реакция 17

C6H5NO2 2Al 2NaOH 4H2O → C6H5NH2 2Na[Al(OH)4].

Применение

Красители: широкий ассортимент недорогих красок на синтетической основе.

Полиуретаны: как заменитель резины при производстве защитных покрытий, подошв для обуви, шин для авиационной техники и автомобилей, герметиков.

Искусственный каучук: используется, в частности, для тепло-, звуко-, электро-, а также гидроизоляции при строительстве, при производстве вакуумных аппаратов, медицинской техники. Компонент высокооктановых присадок к бензину в ракетостроении.

Сельское хозяйство: входит в состав гербицидов.

Медицина и фармакология: компонент лекарственных препаратов, например, бриллиантового зеленого, сульфамидов и других противомикробных средств.

Анилин, как и все амины, токсичное вещество. Способен всасываться через кожу в кровь и разрушать гемоглобин.

Симптомы отравления крови анилином:

посинение кончиков пальцев, губ;
учащенное сердцебиение;
нарушение дыхания;
потеря сознания.

Требуется незамедлительное обращение к врачу. В случае попадания амина на кожу необходимо промокнуть пораженный участок ватой, смоченной в спирте.

Понятие, строение, структурная формула анилина

Молекулярная формула анилина: C6H5NH2.

Анилин можно считать производным:

аммиака, в котором один водородный атом заменен на фенил-радикал — получим фениламин;
или бензола, где атом водорода замещен на аминогруппу — получим аминобензол.

Рисунок 1. Строение анилина.

Или упрощенно:

Рисунок 2. Структурная формула анилина

Примечания

↑Окисление анилина раствором хлорной извести (неопр.). Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. Дата обращения: 14 августа 2022.Архивировано 14 августа 2022 года.
↑Цветков Л.А.§ 36. Амины // Органическая химия. Учебник для 10 класса. — 20-е изд. — М.: Просвещение, 1981. — С. 171—175.
↑Габриелян О.С.§ 16. Амины. Анилин // Химия. 10 класс. Базовый уровень : учеб. для общеобразоват. учреждений. — 4-е изд. — М.: Дрофа, 2008. — С. 116—121.
↑Aniline (англ.) (недоступная ссылка). www.the-innovation-group.com (19 февраля 2002). — Aniline producers price capacity market demand consumption production growth uses outlook n.d., The Chemical Market Reporter, Schnell Publishing Company. Дата обращения: 14 августа 2022.Архивировано 19 февраля 2002 года.
↑ГОСТ 313-77Архивная копия от 13 августа 2020 на Wayback Machine Анилин технический. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3).
↑Анилин // Ангола — Барзас. — М. : Советская энциклопедия, 1970. — С. 32—33. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 2).
↑ГОСТ 12.1.005-76Архивная копия от 28 февраля 2020 на Wayback Machine Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.
↑ГОСТ 5819-78Архивная копия от 13 мая 2021 на Wayback Machine Анилин. Технические условия (с Изменением N 1).
↑Ткачев П.Г. Материалы к гигиенической характеристике анилина как загрязнителя атмосферного воздуха / Рязанов В.А., Гольдберг М.С. (ред). — Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений. — Москва: Издательство «Медицина», 1964. — С. 41—58. — 204 с. — (Выпуск 8). — 2800 экз.
↑Gregory Leonardos, David Kendall & Nancy Barnard.Odor Threshold Determinations of 53 Odorant Chemicals (англ.) // Air & Waste Management Association Journal of the Air & Waste Management Association. — Taylor & Francis, 1969. — February (vol. 19 (iss. 2). — P. 91—95. — ISSN1096-2247. — doi:10.1080/00022470.1969.10466465.
↑(Роспотребнадзор).№ 54 // ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (рус.) / утверждены А.Ю. Поповой. — Москва, 2022. — С. 7. — 170 с. — (Санитарные правила).Архивная копия от 12 июня 2020 на Wayback Machine
↑под ред. Сорокина Ю.Г., Преображенского В.Б. и др.5. Сроки службы и признаки неисправности СИЗОД // Методические рекомендации по выбору и применению средств индивидуальной защиты органов дыхания (рус.). — Москва: Издательство «КОЛОС», 2006. — С. 22—35. — 56 с. — 2000 экз. — ISBN 5-10-003932-9.

Производство и применение

Изначально анилин получали восстановлением нитробензола молекулярным водородом; практический выход анилина не превышал 15 %. При взаимодействии концентрированной соляной кислоты с железом выделялся атомарный водород, более химически активный по сравнению с молекулярным.

По состоянию на 2002 год, в мире основная часть производимого анилина используется для производства метилдиизоцианатов, используемых затем для производства полиуретанов. Анилин также используется при производстве искусственных каучуков, гербицидов и красителей (фиолетового красителя мовеина)[4].

В России он в основном применяется в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств (сульфаниламидные препараты), но в связи с ожидаемым ростом производства полиуретанов возможно значительное изменение картины в среднесрочной перспективе.

Реакции на азот

С азотистой кислотой образует катион диазония, например:

${displaystyle {mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2} NaNO_{2} 2HClrightarrow C_{6}H_{5}N_{2}^{ }Cl^{-} NaCl 2H_{2}O}}}$

Эта реакция может быть использована для получения фенола, если вместо соляной кислоты использовать разбавленную серную:

${displaystyle {mathsf {2C_{6}H_{5}NH_{2} 2NaNO_{2} 2H_{2}SO_{4}rightarrow (C_{6}H_{5}N_{2}^{ })_{2}SO4^{2-} Na_{2}SO_{4} 4H_{2}Orightarrow 2C_{6}H_{5}OH 2N_{2}uparrow Na_{2}SO_{4} H_{2}SO_{4} 2H_{2}O}}}$

Где сначала образуется та же диазониевая соль, которая при нагревании в разбавленном водном растворе гидролизуется и разлагается до фенола, при этом выделяется молекулярный азот.

В связи с нестойкостью азотистой кислоты её часто заменяют нитритом щёлочного металла в кислой среде. Диазониевые соли используют для реакции Зандмейера.

Реакции электрофильного замещения

Аминогруппа, являясь заместителем первого рода, оказывает сильное активирующее влияние на бензольное кольцо, из-за чего при нитровании может произойти окисление молекулы анилина. Для предотвращения окисления аминогруппу перед нитрованием «защищают» ацилированием.

Ссылки

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Физические свойства

Таблица 1. Физические свойства анилина.

Для анилина характерны следующие виды изомерии:

Положения аминогруппы, например, 3-цианоциклопентен-1;
Межклассовая, например 2-метилпиридин.

Химические свойства анилина находятся под влиянием двух функциональных групп — аминогруппы и фенил-радикала.

Реакции по аминогруппе:

1. На рисунке 1 видно, что атом азота в анилине имеет неподеленную пару электронов. Он способен присоединять атом Н , то есть проявляет свойства оснований, в том числе, взаимодействует с кислотами:

Реакция 1

2. Реакции с галоген-производными, в результате которых получается галогениды фенилэтиламмония, например, хлорид:

Реакция 2

3. N-алкилирование идет в 2 этапа. Промежуточным продуктом является соль, ее обрабатывают щелочью, чтобы выделить амин.Продукты суммарной реакции: N-этиланилин, хлорид натрия и вода:

Реакция 3

Реакции по фенил-радикалу:

Фенил-радикал C6H5 имеет в своем составе бензольное кольцо. Благодаря этому анилин вступает в реакции, характерные для бензола.4. Качественная и количественная реакция на анилин:

В результате взаимодействия с бромной водой получается белый осадок 2,4,6-триброманилина:

Реакция 4

5. Сульфирование — взаимодействие с концентрированной серной кислотой. Продукты реакции: орто-аминобензолсульфокислота и вода.

Реакция 5

6. Взаимодействие с азотной кислотой:

Реакция 6

C6H5— NH2 3HNO3 → C6H4(NO2)3—NH22,4,6-тринитроанилин 3H2O.

7. Гидрирование в присутствии никеля. Продукт реакции: циклогексиламин.

Реакция 7

8. Горение:

Реакция 8

4C6H5—NH2 31O2 →t° 24CO2 14H2O 2N2.

9. Реакция диазотирования при температуре около 0 °С — получение солей диазония (арилдиазониевые соли), которые используются для изготовления красителей.

Реакция 9

C6H5NH2 KNO2 2HCl →0∘C [C6H5—N≡N] Cl-хлорид фенилдиазония KCl 2H2O.

При более высокой температуре реакция идет с выделением азота и образованием фенола:

Реакция 10

C6H5NH2 NaNO2 H2SO4 → C6H5—OH фенол N2↑ NaHSO4 H2O.

Реакции на качественное определение анилина:

в кислой среде анилин окисляется дихроматом калия, в результате получается черный краситель:

Реакция 11

6C6H5—NH2 4K2Cr2O7 19H2SO4 → 6C6H4O2 «черный анилин» 4K2SO4 4Cr2(SO4)3 3(NH4)2SO4 16H2O

Химические свойства

Для анилина характерны реакции как по аминогруппе, так и по ароматическому кольцу. Особенности этих реакций обусловлены взаимным влиянием атомов. С одной стороны, бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению с алифатическими аминами и даже с аммиаком.

С другой стороны, под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения, чем бензол. Хорошо галогенируется, нитруется и сульфируется. Например, анилин энергично реагирует с бромной водой с образованием 2,4,6-триброманилина (белый осадок). С HNO2 дает диазосоединения.