Используемые реактивы и материалы

Следующие промышленные реактивы и материалы использовали без дополнительной очистки:

· пара-бромацетофенон (Acros Organics реагентной чистоты 98 %);

· триэтоксиметан (Sigma Aldrich реагентной чистоты 98 %);

· натрия хлорид (Merck квал “pro analysi”);

· кислота серная от «ХИММЕД» пр-ва «Сигма Тек» квал. ос. ч. «11-5»;

· ацетон разливной (из бочки) со склада ИНЭОС РАН;

· гексан разливной (из бочки) со склада ИНЭОС РАН;

· кальция хлорид безводный гранулированный имп.

Натрий металлический, хранящийся под слоем керосина, очищали от корки до чистого, блестящего металла, обезжиривали в гексане, осушали фильтровальной бумагой, нарезали кусочками и помещали в перегонную колбу с бензолом.

Бензол разливной (из бочки) со склада ИНЭОС РАН подвергали следующей очистке: выдерживали над безводным хлоридом кальция в течение ≥12 часов, затем кипятили с обратным холодильником над металлическим натрием в течение двух часов и подвергали фракционной перегонке под атмосферным давлением (рис. 2.1.1.1 и 2.1.1.2). Использовали после перегонки в течение суток.

Рис. 2.1.1.1. Кипячение бензола с обратным холодильником
над металлическим натрием

Рис. 2.1.1.2. Фракционная перегонка бензола при атмосферном давлении

Синтез ТБФБ

Синтез тримера – ТБФБ – проводили на установке, изображённой на
рис. 2.1.2.1.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Рис. 2.1.2.1. Лабораторная установка синтеза тримера – ТБФБ:
1 – капельная воронка; 2 – колба с хлоридом натрия; 3 – пузырьковый счётчик;
4 – барботажная ёмкость с серной кислотой; 5 – предохранительная ёмкость;
6 – предохранительный кран; 7 – колба-реактор; 8 – терморегулируемая водяная баня; 9 – отвод избытка HCl.

Хлороводород образовывался в колбе 2 при добавлении из капельной воронки 1 концентрированной серной кислоты к хлориду натрия. Далее газ через пузырьковый счётчик 3 и ёмкости 4 и 5 подавался в реактор 7 со скоростью три пузырька в секунду. Ёмкость 4 служит для осушки HCl от паров воды. Реактор представляет собой двухгорлую круглодонную колбу, в которую опущен зауженный капилляр для барботирования хлороводорода через реакционную смесь; избыток хлороводорода отводится под тягу. Температуру в реакторе поддерживали при помощи регулируемой нагревательной плитки с мешалкой.

5 г 4-бромацетофенона растворили в 20,12 мл бензола и добавили 5 мл триэтоксиметана (1,2 моль 4-бромацетофенона на 1 л жидкой фазы). Процесс проводится при 20^оС. Появление насыщенной красно-бурой окраски (рис. 2.1.2.2) свидетельствует о начале реакции – образовании активного карбокатиона.

С момента покраснения раствора барботировали через него HCl при постоянном перемешивании в течение одного часа. На дне реактора образовывался молочно-белый осадок продукта.

Рис. 2.1.2.2. Образование активного карбокатиона в контактном растворе

По завершении синтеза (через 1 час) прекращали подачу HCl, отсоединяли реактор и выделяли продукт.

Выделение продукта

Реакционную смесь из реактора переносили на фильтр Шотта
(Рис. 2.1.3.1) и промывали ацетоном 5 раз на водоструйном насосе. Излишняя отмывка продукта может привести к его потере за счёт частичного растворения. Осадок подсушивали под вакуумом, выгружали влажным и досушивали на воздухе.

Рис. 2.1.3.1. Выделение продукта – ТБФБ

Выход продукта – 1,3,5-трис-(пара-бромфенил)бензола – составил 39,56% мольных.

Контроль чистоты ТБФБ

Чистоту ТБФБ подтверждали методом ТСХ. Элементный, а также спектральный анализ не проводили, т.к. данный метод хорошо отработан.