Базы данных
База данных свойств веществ (поиск)
В колбу нитрования, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и баней для нагрева и охлаждения, вносят смесь 80 г 70%-ной серной кислоты и 20 г ледяной уксусной кислоты. При размешивании вносят в эту смесь 60 г мезитилена и 2 г мочевины. Затем из капельной воронки приливают 124 г нитросмеси, содержащей 28% HNO3, 50% H2SO4 и 16% воды. Скорость приливания нитросмеси и охлаждение реакционной массы регулируют так, чтобы температура реакционной массы была 20—25°С.
После приливания всей нитросмеси массу размешивают при той же температуре 30 мин, затем ее подогревают до 35—40°С и размешивают при этой температуре еще 30—40 мин. Не охлаждая массы, дают ей отстояться и отделяют верхний слой, содержащий 2-нитромезитилен, от отработанной кислоты.
Органический слой промывают 2%-ным раствором едкого натра, затем холодной водой до нейтральной реакции. При этом 2-нитромезитилен закристаллизовывается. Его отсасывают, хорошо отжимают и сушат.
Получают 78—80 г технического 2-нитромезитилена, содержащего 96—97% основного вещества, что соответствует выходу 92—95% от теоретического.
Температура плавления сухого продукта не ниже 40°С.
Содержание динитромезитилена 2,5—3,5%.
В трехгорлую круглодонную колбу емкостью 500 мл, снабженную механической мешалкой, капельной воронкой и гильзой для термометра, помещают 40 г (0,333 мол.) мезитилена и 60 г (55,5 мл) уксусного ангидрида (примечание 1). Колбу помещают в баню с водой и льдом и по охлаждении реакционной смеси ниже 10° начинают приливать смесь 31,5 г (20,8 мл, 0,5 мол.) дымящей азотной кислоты (уд. в. 1,51), 20 г (19,1 мл) ледяной уксусной кислоты и 20 г (18,5 мл) уксусного ангидрида (примечание 2). Нитрующую смесь приливают при перемешивании в течение 40 мин., поддерживая температуру между 15 и 20°.
После того, как добавлена вся азотная кислота, колбу с реакционной смесью вынимают из охлаждающего раствора и оставляют ее стоять при комнатной температуре в течение 2 час. Затем колбу нагревают при взбалтывании до 50° на водяной бане (примечание 3) и поддерживают эту температуру в течение 10 мин. Смесь охлаждают и медленно выливают в 800 мл ледяной воды при энергичном перемешивании. Затем добавляют около 40 г хлористого натрия, водный слой декантируют и экстрагируют 200—250 мл эфира. Эфирную вытяжку добавляют к оставшемуся нитромезитилену и эфирный раствор промывают 3 или 4 порциями по 30 мл 10—15%-ного раствора едкого натра до тех пор, пока водная вытяжка не станет явно щелочной. Эфир отгоняют, пользуясь водяной баней, а к остатку приливают около 150 мл 10%-ного раствора едкого натра и подвергают его перегонке с водяным паром. Перегонку с водяным паром продолжают до тех пор, пока взятая проба дестиллата не станет прозрачной и не будет содержать масляных капель. Перегонка продолжается около 3 час., причем собирается около 1,5 л дестиллата.
Нитромезитилен собирается на дне сосуда. Воду декантируют через бумажный фильтр, а остаток растворяют в 30 мл эфира. Бумажный фильтр, если на нем собрались твердые частицы, промывают 10 мл эфира, оба раствора соединяют вместе и помещают в перегонную колбу на 150 мл, присоединенную к приемнику с водяным охлаждением. После отгонки эфира на водяной бане желтый остаток перегоняют на голом огне. Почти весь продукт переходит в пределах 243—250° и по охлаждении затвердевает, причем остаток составляет 0,5—1,5 г. Вес полученного желтого кристаллического продукта — 47 г. Для очистки его растворяют в 25 мл продажного метилового спирта и при помешивании охлаждают смесью льда и соли. Кристаллы отсасывают через маленькую бюхнеровскую воронку и дважды промывают холодным метиловым спиртом порциями по 5 мл. Из промывной жидкости с помощью той же методики выделяют 6—8 г сырого продукта с т. кип. 243—249°, который при перекристаллизации дает 4 г чистого нитромезитилена. Чистый нитромезитилен светложелтого цвета, плавится при 43—44°. Выход 41—42 г (74—76% теоретич.).
Примечания
1. Можно взять технический продукт с содержанием 85% уксусного ангидрида.
2. Азотную кислоту осторожно приливают к смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида, поддерживая все время температуру ниже 20° с помощью бани со льдом и солью. Если азотную кислоту приливать слишком быстро, то происходит реакция со взрывом.
3. Повышать температуру выше 50° не рекомендуется.