PRZEDRUK, oryginał dostępny pod adresem www
Fragment skryptu: Preparatyka związków organicznych. Przepisy do ćwiczeń
Uniwersytet Jagielloński (www)
Wydział Farmaceutyczny Collegium Medicum (www)
Katedra Chemii Organicznej (www)
Kierownik: Prof. UJ, dr hab. Marek Cegła
Adres:
ul. Medyczna 9
30-688 Kraków
Kontakt: tel. 012 620 55 00
Odczynniki:
Fenol 12 g
Azotan(V) sodu 20 g
Kwas siarkowy(VI) stęż. 13,5 cm3
Kwas chlorowodorowy 2% 150 cm3
Aparatura: mieszadło magnetyczne.
Reakcję należy prowadzić pod wyciągiem!
W dwuszyjnej kolbie okrągłodennej o poj. 500 cm3, zaopatrzonej w mieszadło i termometr z długą nóżką, rozpuszcza się 20 g azotanu(V) sodu w 50 cm3 wody. Do otrzymanego roztworu dodaje się, mieszając, 13,5 cm3 stęż. H2SO4 i tak sporządzoną mieszaninę nitrującą oziębia się do temp. 20°C. Do oziębionej zawartości kolby wkrapla się nadal, delikatnie mieszając i utrzymując temp. 20-25°C upłynnione wcześniej przez podgrzanie 12 g fenolu w 2 cm3 wody (fenol upłynnia się, podgrzewając go wraz z wodą w malutkiej zlewce na palniku). Temperaturę 20-25°C należy koniecznie utrzymywać przez cały czas reakcji nitrowania fenolu, bowiem przekroczenie jej powoduje powstawanie polinitrowych oleistych produktów ubocznych utrudniających wydzielanie zwłaszcza p-nitrofenolu (w razie potrzeby należy kolbę reakcyjną zanurzać w przygotowanym wcześniej naczyniu napełnionym wodą i lodem). Po zakończeniu wkraplania zawartość kolby miesza się jeszcze przez godzinę, po czym wlewa się do niej ok. 200 cm3 wody i czeka, aż oleisty produkt reakcji oddzieli się od warstwy wodnej i osiądzie na dnie kolby. Wówczas zlewa się ostrożnie i możliwie dokładnie warstwę wodną znad oleju. Pozostały olej przenosi do kolby z długą szyją, popłukując resztki wodą destylowaną i destyluje się go z parą wodną. Destylacja z parą wodną pozwala na oddzielenie lotnego z parą żółtego o-nitrofenolu od nielotnego p-nitrofenolu, który pozostaje w kolbie. Destylacja jest ukończona, gdy z kilku cm3 destylatu, odebranych na szkiełko zegarkowe, nie wydziela się po oziębieniu krystaliczny osad o-nitrofenolu. Wówczas odbieralnik oziębia się, a wydzieloną krystaliczną masę odsącza na lejku Büchnera i suszy. Jeśli osad o-nitrofenolu odznacza się ładną formą krystaliczną, można próbować oznaczyć jego temperaturę topnienia, która dla czystego związku wynosi 45°C. W razie potrzeby o-nitrofenol można oczyścić, przeprowadzając jego krystalizację z rozcieńczonego alkoholu etylowego lub przeprowadzając ponowną destylację z parą wodną.
W kolbie destylacyjnej pozostaje nielotny z parą wodną p-nitrofenol. Zawartość kolby przesącza się do zlewki, którą umieszcza się w misce wypełnionej wodą i lodem i chłodzi przez ok. l godz. Wydzielony osad odsącza się na lejku Büchnera. Odsączony p-nitrofenol przenosi się do zlewki, zadaje się ok. 20 cm3 2% HCl, ogrzewa delikatnie palnikiem, a następnie oddziela się roztwór wraz z osadem od powstałego oleju, który należy odrzucić. Roztwór wraz z osadem ogrzewa się teraz do wrzenia z taką ilością 2% HCl, aby cały osad się rozpuścił. Następnie po doprowadzeniu roztworu do wrzenia dodaje się węgla aktywnego, ogrzewa całość 1-2 min i sączy na gorąco przez karbowany sączek. p-Nitrofenol krystalizuje w postaci bezbarwnych kryształów o temperaturze topnienia 113°C.
Uwaga1. Fenol działa toksycznie w kontakcie ze skórą i po połknięciu. Powoduje oparzenia.
Uwaga2. Kwas siarkowy(VI) powoduje poważne oparzenia.
Uwaga3. o-Nitrofenol działa drażniąco na skórę.
Uwaga4. p-Nitrofenol działa szkodliwie przez drogi oddechowe, w kontakcie ze skórą i po połknięciu. Niebezpieczeństwo kumulacji w organizmie.
