Методы получения химических реактивов и препаратов Выпуск 2 - Левина Р.М.
Скачать (прямая ссылка):
Нами разработаны два варианта получения нитрата хинолиния— с применением слабой (54—60%-ной) азотной кислоты и упариванием в вакууме [4] и из 80%-ной кислоты. Второй способ дає: худшие результаты, но более прост, т. к. не требует применения кислотостойкой вакуумной аппаратуры. Оба метода допускают использование хинолина коксохимического происхождения, который содержит, обычно, значительные количества примесей. Путем повторной кристаллизации легко получить азотнокислую соль желаемой степени чистоты, тогда как очистка хинолина-основания представляет, как известно, трудную задачу.
Условия получения
Получение нитрата хинолиния с применением разбавленной азотной кислоты. В круглодонную короткогорлую колбу емкостью 2—3 л со шлифом помещают 387,6 г (3 M) хинолина (см. примечание 1) и, охлаждая ее на водяной бане, медленно добавляют 256 мл (3,15 M) 57%-ной азотной кислоты (см. примечание 2). Присоединяют на шлифе насадку с капилляром, доходящим до дна колбы, н отводом, ведущим к нисходящему холодильнику и приемнику. Отвод приемника соединяют с вакуум-насосом (см. примечание 3) и. по достижении остаточного давления около 15—20 мм рт. ст., начинают медленно нагревать колбу на водяной бане. Отгоняют воду при температуре бани не выше 80° (см. примечание 4). Продолжительность отгонки 2—3 часа, отгоняется около 140—150 мл жидкости (см. примечание 5). Когда отгонка полностью прекращается, прибор разбирают и еще теплую массу продукта 78
в колбе грубо измельчают, смачивая ее 100—150 мл ацетона. Куски продукта извлекают из колбы (см. примечание 6), дробят в ступке и перекладывают в воронку Бюхнера, отжимают возможно более полно и отсасывают. Промывают на фильтре 150—200 мл ацетона, добавляя его небольшими порциями, каждый раз сильно отжимая и отсасывая (см. примечание 7). Полученное вещество помещают в колбу емкостью 1,5 л и растворяют в 200—300 мл метилового спирта при нагревании на водяной бане. Прозрачный раствор слегка охлаждают и добавляют к нему через обратный холодильник равный объем ацетона, после чего вновь разогревают до полного растворения и оставляют на ночь. Выпавшие кристаллы отсасывают, отжимают, высушивают при 95—100° и растирают. Выход 430— 460 г (75—80% теоретического), т. пл. 120—121° (см. примечания 8—-10).
Получение нитрата хинолиния с применением 80%-ной азотной кислоты. Охлаждают 129,2 г (1 M) хинолина, помещенного в фарфоровый стакан емкостью 300—400 мл, на ледяной бане до 0—5° (см. примечания 4 и 11) и медленно приливают при размешивании 57 мл (1,06 M) 80%-ной азотной кислоты, предварительно освобожденной от окислов азота (см. примечание 12). Оставляют на 3 часа на ледяной бане, затем размешивают осадок с 30 мл ацетона, отсасывают, промывают еще 30—50 мл ацетона, отжимают и перекристаллизовывают из смеси 60 мл метилового спирта и 60 мл ацетона, как описано выше. Выход сухого вещества 135—144 г (70—75% теоретического), т. пл. 120—120.5°.
Примечания.
1. Применялся продажный хинолин квалификации «чистый», выпускаемый коксохимической промышленностью. Дополнительная перегонка его перед употреблением не дала существенных преимуществ.
2. Пригодна продажная «слабая» азотная кислота с содержанием основного вещества 54—60%, если ее брать в количестве, соответствующем 198,5 г (3,15 M) 100%-ной.
3. Удобнее воспользоваться хорошим водоструйным насосом. При использовании масляного вакуум-насоса его следует защитить от попадания паров воды и кислоты при помощи ловушек с твердым едким натром.
4. При более высокой температуре усиливаются окислительные процессы и продукт приобретает темно-красную окраску.
5. Для получения хорошего выхода важно отогнать воду возможно более полно. Желательно, чтобы масса в колбе не застывала как можно дольше. Для этого колба должна быть погружена в воду бани по самое горло; не следует прерывать процесс или добавлять в баню холодную воду.
6. Иногда вещество в колбе застывает в твердую массу, извлечь которую оказывается трудно. Все же не рекомендуется перекристаллизовы-вать продукт непосредственно в реакционной колбе без предварительного измельчения и промывки, т. к. остатки азотной кислоты могут вызвать самопроизвольную реакцию окисления метилового спирта.
7. Промывка ацетоном позволяет удалить остатки воды и азотной кислоты, а также окрашенные в красный цвет примеси. Последние представляют собой, вероятно, продукты окисления гомологов хинолина, т. к. при
использовании чистого .хинолина (полученного по реакции Скраупа) такой окраски не наблюдается.
8. Продукт пригоден для нитрования. Качество его зависит от чистоты применяемого линолина. Вещество, полученное из хинолина коксохимического происхождения, обычно сохраняет розовую или кремовую окраску, которую можно устранить путем еще 1—2 кристаллизации. Некоторые сорта коксохимического хинолина дают соль, окрашенную в желтый цвет, избавиться от которого значительно труднее,
9. Если использовать синтетический хинолин, то получается чисто-белое вещество с т. пл. 122—123°. При таком сырье нитрат можно и не пе-рекрнсталлизовывать, а лишь промыть ацетоном. Выход в этом случае увеличивается до 90--95% теоретического.
