Синтез 1-нитронафталина

Уравнения основных реакций:

Побочные реакции:

Реактивы

Основные.

Нафталин	16,7 г
Азотная кислота	11,3 см3
Серная кислота	14,3 см3

Вспомогательные.

Дистиллированная вода	300 см3
Этиловый спирт	50 см3

Посуда и приборы

Стаканы химические (200 и 500 см3)	3 шт.
Термометр	1 шт.
Установка для вакуум-фильтрования	1 шт.
Электроплитка	1 шт.
Водяная баня	1 шт.
Стеклянная палочка для перемешивания	1 шт.
Круглодонная колба	1 шт.
Холодильник обратный	1 шт.

Выполнение синтеза

В стакан емкостью 200 см³, помещенный в водяную баню с холодной водой, снабженный термометром, доходящим до дна стакана, помещают 11,3 см³ азотной кислоты и при охлаждении и перемешивании осторожно добавляют 14,3 см³ серной кислоты. Затем к смеси кислот небольшими порциями, при перемешивании прибавляют 16,7 г тонко растертого нафталина. Добавление последнего ведут с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы не превышала 50°С, в случае необходимости стакан охлаждают проточной водой.

Так как нафталин нитруется при температуре, лежащей ниже температуры его плавления, перед реакцией необходимо тщательно растереть его; в противном случае выход продукта окажется пониженным. При несоблюдении температурного режима наряду с 1-нитронафталином могут получаться в значительном количестве 1,5- и 1,8-нитронафталины.

После добавления всего количества нафталина реакционную массу выдерживают в водяной бане в течение 1 часа при 60°С, постоянно перемешивая содержимое стакана, при этом выделяются ядовитые окислы азота (см. примечание). Затем реакционную массу выливают в стакан на 500 см³ , содержащий 200 см³ холодной воды, при этом 1-нитронафталин застывает в виде лепешки, плавающей на поверхности раствора.

Водно-кислотный слой сливают, а сырой 1-нитронафталин кипятят несколько раз по 15 минут в стакане с 100 см³ воды. После каждого кипячения воду сливают. Продукт кипятят до тех пор, пока жидкость не перестанет показывать кислую реакцию. Расплавленный 1-нитронафталин при энергичном перемешивании выливают тонкой струей в стакан с 200 см³ холодной воды, в которой он застывает в виде красноватых шариков.

Осадок отфильтровывают на установке для вакуум-фильтрования (Приложение В, рис. 4), отжимают между листами фильтровальной бумаги и сушат на воздухе.

Для получения чистого продукта его перекристаллизовывают из разбавленного спирта. Перекристаллизацию ведут следующим образом. Растворяют
1-нитронафталин в небольшом количестве кипящего спирта в колбе с обратным холодильником (Приложение В, рис. 3). Затем осторожно, при перемешивании, по каплям добавляют горячую воду до тех пор, пока не появится слабое помутнение. Снова вносят несколько капель горячего спирта до исчезновения мути и охлаждают раствор. Выпавшие чистые кристаллы 1-нитронафталина отфильтровывают на установке для вакуум-фильтрования и сушат между листами фильтровальной бумаги.

Выход 1-нитронафталина 20 г.

G Техника безопасности.Диоксид азота NO₂ и его димеры – газ красно-бурого цвета с резким запахом. Водой разлагается. Растворим в азотной и серной кислотах, хлороформе, сероуглероде. Т_кип. = 21,3°С. Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей, сухость в горле, кашель, тошноту, возможен отек легких. Обладает скрытым периодом действия.

Первая помощь при отравлении: дышать чистым воздухом, избегать физических усилий. Полный покой, тепло. Пить молоко (лучше небольшими порциями) или каждые 10 минут по 2-3 глотка воды, содержащей хлороформ (2-3 капли хлороформа на стакан воды).

Меры предосторожности: синтез проводить только в вытяжном шкафу с опущенными стеклами, колбу (стакан) с реакционной смесью не выносить из-под вытяжного шкафа.