2-nitrochlorbenzen

2-Nitrochlorbenzen
Generel
Systematisk
navn		 1-nitro-2-chlorbenzen
Forkortelser 2-NHB, ONHB
Traditionelle navne ortho -nitrochlorbenzen
Chem. formel C6H4ClNO2 _ _ _ _ _
Fysiske egenskaber
Stat lysegule til gule krystaller [1]
Molar masse 157.553 g/ mol
Massefylde 1.368 10 −3 g/cm 3 (ved 242 °C) [2]
Overfladespænding 4,37 10 −2 (ved 43,85 °C) [3]  N/m
Dynamisk viskositet 2,09 10 −3 (ved 43,85 °C) [3] Pa s
Termiske egenskaber
Temperatur
 •  smeltning 32 [4] °C
 •  kogning 245,5 [4]  °C
 •  blinker 127 [5]  °C
 •  spontan antændelse 470 [6]  °C
Specifik fordampningsvarme 1,038 10 10 J/kg (ved 32,85 °C) [3]
Damptryk 0,018 mmHg Kunst. [3]
Kemiske egenskaber
Opløselighed
 • i vand 0,0441 g/l [7]
Klassifikation
Reg. CAS nummer 88-73-3
PubChem 6945
Reg. EINECS nummer 201-854-9
SMIL   C1=CC=C(C(=Cl)[N+](=O)[O-])Cl
InChI   1S/C6H4ClNO2/c7-5-3-1-2-4-6(5)8(9)10/h1-4H; BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-NBFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N
RTECS CZ0875000
CHEBI 34270
ChemSpider 13853953
Sikkerhed
Begræns koncentrationen 0,001 mg/l [8]
LD 50 rotter: 1320 mg/kg (hanner), 655 mg/kg (hunner); kaniner: 445 mg/kg (hanner), 355 mg/kg (hunner) [6]
signalord Farligt
NFPA 704 NFPA 704 firfarvet diamant en 3 en[9]
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.

2-Nitrochlorbenzen ( ortho-nitrochlorbenzen, o-nitrochlorbenzen, ONCB, 2-NHB ) er en organisk forbindelse med formlen C 6 H 4 ClNO 2 , der danner monokliniske nålelignende krystaller [10] fra lysegul til gul [1] .

I industrien opnås det ved nitrering af chlorbenzen . Det bruges som råmateriale til syntese af nogle farvestoffer og mellemprodukter til den farmaceutiske industri .

Stærkt hæmo- og neurotoksin [11] .

Fysiske egenskaber

2-Nitrochlorbenzen danner under normale forhold lysegule til gule monokliniske krystaller. Den relative tæthed er 1,305 [12] . Ren 2-nitrochlorbenzen smelter ved 32°C, men hvis en blanding af 4-nitrochlorbenzen er til stede , falder smeltepunktet med 0,5°C for 1% 4-nitrochlorbenzen . En blanding af isomerer indeholdende 66,9 % 4-nitrochlorbenzen og 33,1 % 2-nitrochlorbenzen danner et eutektikum med et smeltepunkt på 14,65 °C [12] . Kogepunktet for 2-nitrochlorbenzen ved normalt tryk er 245,5 ° C, ved 8 mm Hg. Kunst. falder til 119 °C [13] .

Praktisk talt uopløselig i vand, meget opløselig i acetone , pyridin , også opløselig i toluen , methanol , carbontetrachlorid [14] , diethylether , benzen , ethanol [15] og chlorbenzen [12] .

Kemiske egenskaber

Tilstedeværelsen af ​​en nitrogruppe i benzenringen letter de nukleofile substitutionsreaktioner , men ikke så meget, at det for eksempel er let at erstatte kloratomet med en vandig opløsning af alkali ved normalt tryk [1] . Under mere alvorlige forhold fortsætter reaktionen stadig med dannelsen af ​​2-nitrophenol [12] :

Når 2-nitrochlorbenzen interagerer med en 80-90% vandig opløsning af methanol ved 95-110 °C i 4-8 timer i nærværelse af luft eller oxygen og alkali, opnås 2-nitroanisol i industrien [16] :

Fra 2-nitrochlorbenzen opnås 2-nitroanilin ved opvarmning ved en temperatur på 170-200 ° C med en vandig 30-34% ammoniakopløsning ved et tryk på 30-40 atm. [17] :

Når det reduceres med jernspåner i nærværelse af jern(III)chlorid, dannes 2-chloranilin [12] :

Når 2-nitrochlorbenzen reduceres med zinkstøv i et alkalisk medium, opnås 2,2'-dichlorhydrabenzen [12] :

Når 2-nitrochlorbenzen reagerer med natriumdisulfid, dannes 2,2'-nitrodiphenyldisulfid, som bruges til syntese af orthonilsyre [18] :

Ved sulfonering af 2-nitrochlorbenzen dannes 3-nitro-4-chlorbenzensulfonsyre [19] :

På samme måde dannes der ved sulfochlorering af 2-nitrochlorbenzen 3-nitro-4-chlorbenzensulfochlorid [19] :

Definition

2-Nitrochlorbenzen bestemmes ved at reducere nitrogruppen til en aminogruppe efterfulgt af diazotering . Zinkstøv kan bruges som reduktionsmiddel og stivelsejodpapir som indikator [1] . Der findes også en metode til bestemmelse af 2-nitrochlorbenzen ved hjælp af gaskromatografi [20] .

Syntese

Laboratorieanskaffelse

I laboratoriet kan 2-nitrochlorbenzen fremstilles ved nitrering af chlorbenzen med acetylnitrat . I dette tilfælde dannes der imidlertid ikke kun 2-nitrochlorbenzen , men også dets isomerer [21] :

Der er også en metode til at opnå 2-nitrochlorbenzen fra 2-nitroanilin [22] :

Industriel produktion

I industrien opnås 2-nitrochlorbenzen også ved nitrering af chlorbenzen med dannelse af en blanding af isomerer indeholdende 60-63% 4-nitrochlorbenzen , 37-40% 2-nitrochlorbenzen og spor af 3-nitrochlorbenzen [23] , dog nitrering blandinger eller blandinger af alkalimetalnitrater anvendes til nitrering med svovlsyre. Nitrering udføres ved 20-35°C, idet nitreringsblandingen tilsættes i små portioner. Ved lavere temperaturer dannes salpetersyre i en farlig mængde , og ved højere temperaturer øges dannelsen af ​​et ikke-målrettet produkt, 2,4-dinitrochlorbenzen . Efter tilsætning af hele nitreringsblandingen under konstant omrøring hæves temperaturen til 45 °C. Den resulterende blanding af isomerer forsvares, adskilles fra resten af ​​massen og neutraliseres med en 5-10% opløsning af natriumcarbonat .

2-nitrochlorbenzen og 4-nitrochlorbenzen er vanskelige at adskille ved krystallisation og destillation. Når blandingen afkøles til 16°C og derefter filtreres, kan mere end halvdelen af ​​4-nitrochlorbenzenen ikke isoleres. For en mere fuldstændig adskillelse efter filtrering underkastes blandingen fraktionering i en destillationskolonne . Isomererne af nitrochlorbenzen kan også adskilles ved nitrering af en blanding af isomerer ved 60-100°C, i hvilket tilfælde 2-nitrochlorbenzen omdannes til 2,4-dinitrochlorbenzen, mens 4-nitrochlorbenzen er svagt nitreret [24] .

Ansøgning

2-nitrochlorbenzen bruges som råmateriale til syntese af nogle farvestoffer og mellemprodukter til den farmaceutiske industri [25] . Der opnås især 2-chlorbenzidin , 2-nitroanisol [24] , 2-phenylendiamin , 4,6-dichlor-2-nitroanilin , 2-aminoanisol . Derudover bruges det til fremstilling af diazoler , disperse farvestoffer, pigmenter . Bruges også som anti -dugmiddel i fotografering [16] .

Toksicitet

2-Nitrochlorbenzen er et stof af anden fareklasse , MPC i luften er 1 mg/m 3 . Stærkt hæmo- og neurotoksin [11] [25] . Det ligner i toksisk virkning nitrobenzen , herunder kan det for eksempel forårsage toxidermi [25] [26] . Hvis det indåndes eller sluges, forårsager det blå læber, negle og hud, hovedpine, svimmelhed, kvalme, kramper, bevidsthedstab, muligvis dødelig [25] [27] .

Der er ikke fundet pålidelige data om kræftfremkaldende egenskaber af 2-nitrochlorbenzen [28] .

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 Lastovsky, 1949 , s. 237-238.
  2. ↑ Lide, 1994-1995 , s. 3-35.
  3. ↑ 1 2 3 4 Daubert, Danner, 1989 .
  4. ↑ 12 Lewis , 2001 , s. 256.
  5. ↑ Toxic and Hazardous Industrial Chemicals Safety Manual, 1988 , s. 124.
  6. ↑ 1 2 Screeningsinformationsdatasæt for 1-chlor-2-nitrobenzen, 88-73-3, 2001 , s. 40.
  7. ↑ Yalkowsky, Dannenfelser, 1992 .
  8. ↑ Alekseeva, 1954 , s. 290.
  9. ↑ OSHA Occupational Chemical  Database . Hentet 30. september 2017. Arkiveret fra originalen 30. september 2017.
  10. ↑ Lide, 2005-2006 , s. 3-108.
  11. ↑ 1 2 Grigoriev, 2004 , s. 560-561.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 Venkatarman, 1956 , s. 130.
  13. ↑ Vorontsov, 1938 , s. 262.
  14. ↑ West, 1979 , s. 155.
  15. ↑ O'Neil, 2001 , s. 370.
  16. ↑ 1 2 Gaile, 2000 , s. 198-200.
  17. ↑ Efros, 1971 , s. 179-180.
  18. ↑ Efros, 1971 , s. 188-189.
  19. ↑ 12 Booth , 2005 .
  20. ↑ Kolievskaya, Ivanyuk, 1975 , s. 6-54.
  21. ↑ Roberts et al., 1954 , s. 4525-4534.
  22. ↑ Hickinbottom, 1939 , s. 443.
  23. ↑ Vorontsov, 1955 , s. 330-332.
  24. ↑ 1 2 Vyntu, 1968 , s. 305-307.
  25. ↑ 1 2 3 4 Lazarev, 1976 , s. 264.
  26. ↑ Grigoriev, 1967 , s. 54.
  27. ↑ ICSC: 0028 2-CHLORO-1-  NITROBENZEN . Hentet 8. september 2017. Arkiveret fra originalen 9. september 2017.
  28. ↑ Monografier om evaluering af den kræftfremkaldende risiko ved kemikalier for mennesker, 1996 , s. 65.

Kilder