TIỂU LUẬNNGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ANILIN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TIỂU LUẬN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ANILIN Giảng viên hướng dẫn: GS.TS Đào Hùng Cường Học viên: Thái Thị Ánh Ngọc MỞ ĐẦU THÁNG 05 NĂM 2009 -1- Tính cấp thiết đề tài Hố học mơn khoa học địi hỏi kết hợp chặt chẽ nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Đồng thời trình thực nghiệm phải ln tìm tịi tạo hợp chất để ứng dụng rộng rãi vào thực tế phục vụ cho đời sống ngày phát triển người Để tổng hợp chất đạt hiệu suất cao nhất, tốn ta phải khảo sát ảnh hưởng yếu tố đến trình tổng hợp Trong hợp chất hữu Anilin hợp chất sử dụng làm dung mơi q trình chiết tách, chất đầu dùng để điều chế, sản xuất hợp chất nhiều sản phẩm ứng dụng thực tiễn Do anilin cần thiết cho ứng dụng quan trọng phổ biến hoá học nói riêng sống nói chung việc tổng hợp anilin cần thiết Đó lý chọn đề tài:”Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp Anilin” Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu tính chất vật lý, tính chất hoá học nitrobenzen Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ chất xúc tác đến hiệu suất phản ứng Đưa qui trình tổng hợp Anilin với hiệu suất cao Đối tượng phạm vị nghiên cứu Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp Anilin Phương pháp nghiên cứu - Tham khảo tài liệu Phân tích tổng hợp lý thuyết - Tiến hành thí nghiệm - Trao đổi xin ý kiến chuyên gia - Dùng toán học để xử lý kết thực nghiệm - Dùng phương pháp đại đo phổ IR, UV, NMR… để xác định công thức cấu tạo sản phẩm Quy trình tổng hợp Chọn nguyên liệu Tinh chế nguyên liệu -2- Xác định điều kiện tổng hợp tạo sản phẩm Tinh chế sản phẩm Kiểm tra sản phẩm Đo IR Đo UV-VIS Đóng góp đề tài Đề tài cung cấp thơng số tối ưu q trình khảo sát để đạt sản phẩm tinh khiết có hiệu suất cao -3- Chương TỔNG QUAN 1.1 Phương pháp xác định nhiệt độ sôi chất lỏng Một chất lỏng tinh khiết có nhiệt độ sơi xác định áp suất xác định Người ta thường lấy nhiệt độ chưng cất chất lỏng làm nhiệt độ sôi Phương pháp có sai số lớn lắp nhiệt kế khơng vị trí (đun q lửa làm cho q nhiệt, khơng lấy làm lạ tài liệu khác với chất có nhiệt độ sơi khác nhau) Điều làm cho việc dùng nhiệt độ sôi để xác định độ tinh khiết chất không đáng tin cậy Nhiệt độ sôi chất phụ thuộc nhiều vào lực liên kết phân tử lực Van Dec Van, lực liên kết hiđro, phụ thuộc vào khối lượng phân tử công thức cấu tạo, dạng cis thường có nhiệt độ sơi thấp dạng trans 1.2 Phương pháp làm khô chất lỏng Làm khô hợp chất hữu làm khô nước chất Làm khơ gọi tốt cường độ làm khơ mạnh khả làm khơ lớn Cường độ làm khô đánh giá áp suất nước chất Khả làm khơ đánh giá lượng nước hấp thụ Các chất P4O10, H2SO4 đặc, CaCl2 khan, MgSO4 khan…đều chất làm khô mạnh Người ta chia chất làm khô thành ba loại: - Axit như: H2SO4 đặc, P4O10… - Bazơ như: KOH khan, NaOH khan, CaO… - Chất làm khô trung tính loại muối khan như: MgSO4, CaCl2, Na2SO4 Tuỳ theo tính chất đối tượng làm khô mà người ta chọn chất làm khô theo nguyên tắc: không làm bẩn chất làm khô, làm khô tính chất vật lý tính chất hố học Ví dụ: làm khơ HX, CS2, C2H2… ta dùng P4O10, H2SO4 đặc Làm khô ancol, amoniăc, hiđrô cacbon, benzen… ta dùng NaOH khan… Khi làm khô chất mẫn cảm với axit bazơ ta dùng chất làm khơ trung tính Na2SO4, MgSO4, CaCl2… -4- Để làm khô chất lỏng, thường ta cho chất làm khô vào chất lỏng cần làm khô, lắc Khi chất cần làm khơ có nhiều nước phải làm khô nhiều lần liên tiếp với lượng nhỏ chất làm khô, lần phải gạn hay lọc bỏ chất làm khô bị rữa đồng thời cho chất làm khô vào 1.3 Giới thiệu phản ứng amin hố Phản ứng amin hố hình thành nhóm amino –NH nhóm alkylamino – NHR nhóm dialkylamino –NR1R2 tạo amin bậc 1, amin bậc amin bậc tương ứng - Khử nhóm –NO2 tạo amin bậc ArNO2 + 6H ArNH2 + 2H2O Tác nhân khử H2 /xúc tác, Fe/HCl, Sn/HCl, Na/C2H5OH, Zn/HCl, SnCl2/HCl, (NH4)2S… - Khử amit: RCONH2 RCH NH2 LiAlH   - Thế nguyên tử halogen dẫn xuất halogen nhóm amino ankylamino : RX NH  NH X   RH  NH   NH X RNHR  NH   NH X RRRN - Thế nguyên tử H số hợp chất thơm nhóm -NH , tác nhân KNH , NaNH - Phản ứng thoái biến Hopman : Amit bậc phản ứng với Brom Clo môi trường kiềm tạo thành amin bậc một nguyên tử cacbon so với amit ban đầu RCONH +Br +NaOH t  RNH +Na CO +2NaBr + 2H O 1.4 Giới thiệu phương pháp tổng hợp anilin Có thể tổng hợp anilin phương pháp khác Dưới giới thiệu số phương pháp 1.4.1 Ankyl hố trực tiếp Ankyl hóa amơniac ankyl halogenua (Hôpman,1850) dian-yl sunfat ta amin có bậc khác muối amoni bậc bốn : RHal + NH    RN H Hal  -5- NH    RNH + NH Hal  RHal + RNH    R N H Hal  RHal + R NH   R N HHal  NH     R NH + N H Hal   NH    R N + N H Hal   RHal + R N   R N Hal  Bằng cách thay đổi tỷ lệ mol chất đưa vào hỗn hợp phản ứng ta điều khiển cho phản ứng ưu tiên tạo vài sản phẩm chủ yếu Ví dụ dùng dư nhiều NH ta amin bậc chính, sau amin bậc hai Trái lại dùng dư nhiều RHal ta nhiều amin bậc ba muối amôni bậc bốn Việc tách riêng amin khỏi hỗn hợp sản phẩm dựa vào khac tính chất sản phẩm arylsunfo hóa amin Phương pháp ankyl hóa trực tiếp dùng rộng rãi để điều chế N-ankylanilin từ anilin Ví dụ C H -NH + ICH   C H -NH-CH + HI N-mêtylanilin C H -NH-CH + ICH   C H -N(CH ) + HI N, N-đimêtylanilin Khi dùng dẫn xuất halogen thơm để aryl hóa NH thường phải thực phản ứng nhiệt độ cao áp suất cao Thí dụ: C H -Cl + 2NH C , 340 atm  340     C H -NH + NH Cl Nhưng nguyên tử halogen kích hoạt nhóm có hiệu ứng vị trí octo para phản ứng xảy dễ dàng nhiều.Thí dụ : 4-NO C H Cl + 2NH 2,4-(NO ) C HCl + 2NH  200 C  4-NO C H NH + NH Cl , C2 H 5OH  20  C    2,4-(NO ) C H NH + NH Cl Trong phản ứng ankyl hóa ,thay cho dẫn xuất halogen ta dùng điều kiện có mặt xúc tác ( thí dụ axit vơ cơ, nhóm oxit ,… ) C H OH + NH xt  C H NH + H O C H OH + C H NH xt  (C H ) NH +H O C H OH + (C H ) NH xt  (C H ) N + H O Dùng ancol ankyl hóa amin thơm Thí dụ cho êtanol tác dụng anilinclohidrat ta có phương trình phản ứng : -6- C H NH HCl + C H OH   C H NH C H HCl + H O C H NH C H HCl + C H OH   C H N(C H ) HCl + H O Theo phương pháp Bukherơ, để điều chế amin thơm  -naphtylamin ta cho  -naphtol tác dụng với amoniac có mặt amoni sunfit NH ) SO ,150 C 2-C 10 H -OH + NH  (     2-C 10 H -NH + H O  -naphtol  -naphtylamin Dạng khác phương pháp ankyl hóa cho phtalimit kali tác dụng dẫn xuất halogen ( Gabrien, 1887) Phương pháp dùng để điều chế riêng amin bậc 1.4.2 Khử hợp chất nitrô Phương pháp khử hợp chất nitrô cho phép điều chế amin bậc một, đặc biệt amin thơm : ArNO + 6H   ArNH + 2H O Các chất khử chất nitrơ : hiđro sinh từ kim loại (Sn, Zn, Fe, v.v…) axit clohiđrit, hiđro sunfua, amonihiđro sunfua, natri hipơsunfit, liti-nhơm hiđrua, hiđro phân tử (có mặt chất xúc tác kim loại), … Ngoài khử điện cực Phản ứng khử hợp chất nitro thơm lần N N Zinin thực nhờ tác dụng amoni sunfua lên nitrobenzen : C H NO2 + 3(NH4)2S   C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O Trong điều kiện phịng thí nghiệm người ta thường khử hợp chất nitro thiếc axit clohiđric :   C H NO2 +3Sn + 7HCl   C H N H3Cl + 3SnCl2 + 2H2O Phương pháp đại thuận tiện phịng thí nghiệm dùng hđrazin làm chất khử với chất xúc tác niken : 2C H NO2 + 3H2N-NH2 Ni  2C H NH2 +4H2O +3N2 Theo phương pháp ta thu amin sinh cách chưng cất đơn giản hỗn hợp phản ứng Tuy nhiên phương pháp có ý nghĩa lớn điều kiện sản xuất dùng phòng thí nghiệm khử sắt axit Clohiđric: C H NO2 +3Fe + 6HCl   C H NH2 + 3FeCl2 + 2H2O -7- Người ta cần lấy lượng axit Clohiđric 1/40 lượng axit tính theo phương trình Đó sau tạo vết FeCl 2, hợp chất sắt (II) bị oxi hóa thành sắt (III) đồng thời giải phóng HCl phản ứng khử diễn theo phương trình tổng quát: C H NO2 + 9Fe + 4H2O   4C H NH2 + 3Fe3O4 Khi khử hợp chất nitrô thơm hiđrô phân tử, tùy theo điều kiện phản ứng, chủ yếu tùy theo chất xúc tác dùng ta thu amin thơm amin vòng no Đối với hợp chất đinitrô, tùy theo chất khử ta monoamin hay điamin 1.4.3 Khử hợp chất chứa nitơ khác Ngồi hợp chất nitrơ nhiều hợp chất chứa nitơ khác hợp chất nitrôzô, nitrin, amit…bị khử điều kiện khác tạo amin (chủ yếu để điều chế amin bậc một) Thí dụ: Khử hợp chất nitrôzô: p-(CH3)2NC6H4N=O p-(CH3)2NC6H4NH2  Sn  HCl  Khử ôxim : CH3(CH2)5CH=N-OH C H OH  Na    , ête (C6H5)2C=NOH  LiAlH    CH3(CH2)5CH2NH2 (C6H5)2CHNH2 Khử nitrin : C6H5CH2C N C6H5CH2CH2NH2 C H OH  Na    ête CH3CH2CH2C N  LiAlH  ,  CH3CH2CH2CH2NH2 C6H5CH2C N C6H5CH2CH2NH2 H6  B2  : Ni CH3CH2C N  H  CH3CH2CH2NH2 Khử nitrin hiđrơ có mặt chất xúc tác Ni (nóng) hay Pd (nguội) tạo amin bậc với amin bậc hai Sự tạo thành amin bậc hai phản ứng amin bậc anđimin (sinh từ nitrin) sinh bazơ Sip Sau bazơ Sip bị khử thành amin bậc hai : 2H 2H NH RC N    RCH=NH  RCH  RCH2NHCH2R  NH,     RCH=NCH2R   2 Khử amit : , CrO , ðiôxan,250 C ,1300 atm CH3(CH2)10CONH2 + 2H2  CuO     CH3(CH2)10CH2NH2 + H2O Lauramit Đôđêxylamin -8- ête C6H5N-COCH3  LiAlH  ,  C6H5N-CH2CH3 | | CH3 CH3 Khử axit : CH2CHCH2CH2OSO2C6H5 , 70 C , H O , CH OH  NaN       CH2=CHCH2CH2N3 , ete  LiAlH  4   CH2=CHCH2CH2NH2 + N2 1.4.4 Khử -amino hóa chất cacbonyl Khi khử hợp chất cacbonyl có mặt amơniac (hoặc amin) ta thu amin Có thể dùng chất khử hiđrô (xúc tác Ni), natri-bo hiđrua, axit fomic, amơni focmiat, v.v… Thí dụ : (CH3)2C=O + H2 + NH3  Ni,t ,  H O  (CH3)2CH-NH2 ,O C (CH3)2=O + C4H9NH2  NaBH  , HO   C4H9NH-CH(CH3)2 2HCHO + 2HCOOH + C6H5CH2CH2NH2   C6H5CH2CH2N(CH3)2 + + 2CO + 2H2 Khi đun amôni clorua với dung dịch focmanđêhit tuỳ theo tỉ lệ chất hỗn hợp phản ứng nhiệt độ ta thu clohiđrat mêtylamin, đimêtylamin hay trimêtylamin : 3HCHO + 2NH4Cl   2CH3NH2.HCl + CO2 + H2O 3HCHO + NH4Cl   (CH3)2NH.HCl + CO2 + H2O 3HCHO + 2NH4Cl   2(CH3)3N.HCl + 3CO2 + 3H2O 1.4.5 Các phương pháp điều chế khác a Điều chế amin bậc hai từ amin bậc clohiđrat Đun nóng amin bậc clohiđrat ta amin bậc hai Thí dụ: C6H5NH2 + C6H5NH2.HCl   (C6H5)2NH + NH4Cl Anilin Anilin clohiđrat Điphênylamin Ta áp dụng phương pháp để điều chế amin vịng no Trong điều kiện êtylenđiamin khơng cho ta amin vòng ba cạnh mà cho điamin vòng cạnh: b Điều chế điankylamin từ p-nitrôzô-N, N-điankylanilin -9- Đun hợp chất p-nitrôzô-N, N-điankylanilin với kiềm ta điankylamin tương ứng : p-NO-C6H4NR2 + NaOH t  p-NO-C6H4ONa + HNR2 c Điều chế t-ankylamin theo phương pháp Rittơ Cho ancol anken tác dụng với nitrin hiđrô xianua có mặt axit sunfuric ta amin với gốc hiđrôcacbon bậc ba Trong phản ứng ancol anken tác dụng với axit sunfuric sinh cacbôcation.Cacbôcation tác dụng với nitrin sau bị thủy phân thành amit thành amin : H SO (CH3)2C-OH  HSO   (CH3)3C      (CH3)2C=CH2 4 d Điều chế amin bậc theo phương pháp Smit phương pháp Cuatiut Hai phương pháp Smit Cuatiut giống chỗ giai đoạn phương pháp axyl aziđua bị tách nitơ tạo thành axylnitren, sau axylnitren chuyển vị thành izôxianal bị thủy phân Trong phương pháp Smit, axyl aziđua điều chế từ axit cacbôxylic axit hiđrazônic HN3 Trong phương pháp Cuatiut, axyl aziđua diều chế từ axyl halogenua va natri aziđua cách cho axyl hiđrazit tác dụng với đinitơ triôxit sinh từ HONO : 2R-C-NH-NH2 +N2O3   2R-C-N3 + 3H2O 1.5 Giới thiệu hợp chất anilin 1.5.1 Tính chất anilin Anilin (phenyl amin, amino benzen) hợp chất hữu với cơng thức phân tử C6H7N Nó amin thơm đơn giản quan trọng ứng dụng nhiều lĩnh vực Anilin chất lỏng không màu Giống amin thơm khác, có mùi khó chịu cá ươn, dễ bị oxy hóa ngồi khơng khí, để lâu khơng khí, ngả sang màu nâu đen anilin bị oxi hóa tử từ khơng khí, Anilin chất độc với máu thần kinh Anilin nặng nước, tan nước, tan nhiều rượu,ete,benzen Nó cháy dễ dàng tạo khói - 10 - Anilin có nhiệt độ nóng chảy là: -6.15 0C, nhiêt độ sôi 184.4 0C (760mmHg), 1020C (50mmHg), 920C (33mmHg), 710C (9mmHg) Ở trạng thái vừa cất, aniline chất lỏng nhờn không màu vàng nhạt, có mùi đặc trưng, màu thẫm lại bị ánh sáng khơng khí tác dụng Độ hòa tan 100g nước 3.4g (20 0C), 6.4g (900C), tan vô hạn benzene, rượu etylic, ete nhiều dung mơi hữu khác Hịa tan axit tạo thành muối Muối sunfat Anilin tương đối tan Bay theo nước Hằng số phân ly K = 4,6 10-10 (250C); 7,6 10-10 (400C); 1,7 10-10 (600C) 20 Anilin có n 20 D =1,5863, d = 1,0217 Anilin có dao động hố trị liên kết N-H bậc phổ IR  NH có đỉnh 3600 3500 cm-1,  C  N  1150  1200cm 1 , dao động biến dạng N-H amin bậc 1650-1580 cm-1 (  NH = 1650 cm-1) 1.5.2 Phương pháp làm khan anilin Thông thường Anilin thường làm khan KOH 1.5.3 Xác định hàm lượng Anilin Để xác định hàm lượng Anilin cách chuẩn độ với axit pecloric - Cách tiến hành Cân 0.5 -1g mẫu hòa tan 10ml axit axetic Chuẩn độ dung dịch dung dịch axit pecloric 0.1N axit axetic băng, sau cho vài giọt thị vào chuyển màu (dùng thị “tím tinh thể” chuyển từ xanh sang lục) Đương lượng E  ab*100 *n Trong đó: a số gam chất b số ml axit pecloric n: nồng độ đương lượng axit pecloric Chương THỰC NGHIỆM - 11 - Sau tham khảo tài liệu tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ thời gian phản ứng đến hiệu suất tổng hợp Anilin với xúc tác sắt theo phương trình sau:  C H NO + 3Fe + HCl   C H N H Cl  +3FeCl + 2H O  C H N H Cl  + NaOH   C H NH +NaCl + H O Khử hóa hợp chất thơm (nitro benzene) phương pháp hay dùng để điều chế amin thơm bậc hợp chất khó điều chế từ aryl halogenua Hiệu suất phương pháp khử hóa đạt tới 90% 2.1 Hoá chất - Nitrobenzen - Vỏ bào sắt - HCl đậm đặc - Nước cất - Dung dịch NaOH - NaCl - Benzen (hoặc ete) - KOH dạng viên 2.2 Thiết bị, dụng cụ - Sinh hàn hồi lưu - Bình cầu đáy trịn dung tích 01 lít - Phểu chiết - Ống đong - Pipet - Nồi điều nhiệt - Nhiệt kế - Đèn cồn - Cốc thủy tinh loại - Bình tam giác 2.3 Phương pháp tiến hành a/ Khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit HCl - 12 - Để khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit HCl đến trình tổng hợp Anilin ta cố định nhiệt độ phản ứng 1800C với xúc tác bột Fe - Cách tiến hành: Chuẩn bị bình cầu loại 750 ml, cột vigro, nhiệt kế, phễu chiết, nồi đun cách thuỷ bình tam giác để đựng hóa chất có dán nhãn ghi thơng tin đánh số thứ tự từ 1-5 + Mẫu 1: 10ml HCl đặc (11.7M); Fe: 30g + Mẫu 2: 10ml HCl (9M) ; Fe: 30g + Mẫu 3: 10ml HCl (7M); Fe: 30g + Mẫu 4: 10ml HCl (5M); Fe: 30g + Mẫu 5: 10ml HCl (3M); Fe: 30g - Tiến hành phản ứng tổng hợp: Tiến hành thí nghiệm cho mẫu sau: Cho 30 g vỏ bào sắt (đã rửa sạch, cắt nhỏ ), 35 ml nước, 10 ml HCl có nồng độ xác định (d=1,19 ) 15,5 g nitrobenzen vào bình cầu đáy trịn dung tích lít Lắp ống sinh hàn hồi lưu, đun sơi hỗn hợp phản ứng khoảng 2-3 giờ, đồng thời lắc liên tục Phản ứng coi kết thúc hết mùi nitrobenzen, hỗn hợp xuất màu đỏ sắt oxit Để nguội kiềm hoá từ từ hỗn hợp dung dịch NaOH 20% môi trường kiềm Chưng cất lôi nước nước ngưng ống sinh hàn trở thành suốt, khơng có phản ứng với nước brom Tách riêng phần anilin lắng phía bình hứng phểu chiết Bão hồ phần dung dịch nước phía NaCl (cứ 100 ml dung dịch nước cần khoảng 25 gam NaCl ) chiết hai lần benzen ete (mỗi lần cần 10 ml benzen ete) Gộp phần chiết benzen với anilin Làm khô KOH viên Chưng cất thu hồi benzen nồi nước sơi, sau chưng cất đèn cồn nhờ ống sinh hàn khơng khí để thu anilin nhiệt độ 182-185 C Hiệu suất 18g (80% so với lý thuyết) Sau thu Anilin chất lỏng khơng màu, để khơng khí thẫm màu Để xác định hàm lượng Anilin mẫu sử dụng phương pháp đo quang: - 13 - + Hàm lượng Anilin tỷ lệ với mật độ quang D theo định luật Lamber-Beer D lg Io Cl Như bước sóng có cường độ hấp thụ lớn đường I cong ( D,λ) cao tương ứng với mẫu có hàm lượng Anilin lớn + Cách đo mật độ quang: Pha loãng mẫu đến tỷ lệ thích hợp để đo Ở tỷ lệ hợp lý pha loãng 100 lần Dùng pipet hút xác 0,1 ml dung dịch màu cho vào bình định mức 10 ml Trước hết cho vào cuvet dung môi tinh khiết để máy UV-VIS làm việc dung mơi, sau lấy cuvet cho vào dung dịch mẫu pha loãng tiến hành đo * Kết Bảng Bảng mật độ quang mẫu có nồng độ dung dịch HCl khác  (nm) Mẫu Mật độ quang (A) Mẫu Mẫu3 Mẫu4 Mẫu5 * Nhận xét: Dung dịch axit HCl có nồng độ đậm đặc tối ưu để tổng hợp Anilin có hiệu suất cao Với nồng độ thu hàm lượng tối ưu tương ứng với mật độ quang bước sóng nm; bước sóng nm b/ Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp Anilin Để khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình tổng hợp Anilin ta cố định nồng độ HCl đậm đặc với thể tích 10ml, thời gian phản ứng (mẫu ), tiến hành phản ứng sau: - Đun nóng mẫu (mẫu 5) khoảng thời gian nhiệt độ khác nhau: 1600C, 1700C, 1800C, 1900C, 2000C - Tiến hành tinh chế sản phẩm mẫu Pha loãng mẫu đến tỷ lệ thích hợp để đo tiến hành đo - Đo UV-VIS ta có kết đo mật độ quang mẫu nhiệt độ phản ứng khác sau: Bảng Mật độ quang mẫu nhiệt độ khác  (nm) Mẫu1 (1600C) Mật độ quang (A) Mẫu Mẫu Mẫu4 (1700C) - 14 - (1800C) (1900C) Mẫu5 (2000C) c/ Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình tổng hợp Anilin Để khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình tổng hợp Anilin ta cố định thông số: nồng độ dung dịch HCl đậm đặc, nhiệt độ phản ứng 180 0C, ta tiến hành sau: - Đun nóng mẫu nhiệt độ khoảng 180 0C vào thời gian khác nhau: 1h, 3h, 5h, 7h, 9h - Tiến hành tinh chế sản phẩm mẫu  Bằng phương pháp đo quang: Pha loãng mẫu đến tỷ lệ thích hợp để đo tiến hành đo - Đo UV-VIS, ta có kết đo mẫu thời gian khác Bảng Mật độ quang mẫu thời gian khác  (nm) Mẫu 1(1h) Mật độ quang (A) Mẫu 2(3h) Mẫu 3(5h) Mẫu4(7h) Mẫu5(9h)  Nhận xét: Thời gian tổng hợp Anilin tối ưu 3h Với thời gian thu lượng Anilin tối ưu tương ứng với mật độ quang Chương KẾT LUẬN - 15 - bước sóng nm Sau tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ thời gian phản ứng đến hiệu suất tổng hợp Anilin kết cho thấy lượng anilin tổng hợp đạt hiệu suất cao điều kiện: - Nhiệt độ: 180 0C - Nồng độ: HCl đậm đặc - Thời gian phản ứng: Chương ỨNG DỤNG - 16 - Anilin hợp chất ứng dụng để sản xuất PU (poly ure) nhiều sản phẩm khác ứng dụng thực tiễn Anilin nguyên liệu quan trọng nhiều ngành sản xuất Anilin chất chuyển hóa trực tiếp thành chất màu, dược phẩm (axetanilit, sunfonamit…), chất xúc tác cho lưu hóa (mecaptobenzthiazol) chất chống oxy hóa - Sản xuất phẩm nhuộm (phẩm "đen anilin"): phẩm đen tạo oxi hoá anilin đồng đẳng Dùng làm phẩm nhuộm cho vải, da, gỗ ; làm mực viết, xi đánh giày, - Dùng y học: điều chế thuốc chữa bệnh - Ngoài ra, xăng dầu anilin sử dụng làm điểm anilin: dùng để xác định thành phần hợp chất thơm có phân đoạn Hợp chất thơm có điểm aniline thấp so với loại hợp chất khác nhiều (vì hợp chất thơm dễ tan aniline hơn) Hàm lượng hợp chất thơm lớn điểm aniline thấp Trong loại hợp chất điểm aniline tăng lên theo trọng lượng phân tử - Làm bazơ yếu để kết tủa nguyên tố hóa trị ba bốn dễ bị thủy phân (Fe(III), Al, Cr(III)) dạng hyđroxit tách khỏi nguyên tố hóa trị hai khó thủy phân (Mn (II); dùng phản ứng giọt Hg Dùng phép soi kính hiển vi vi tính thể phát nguyên tố ta anion phức thioxyanua anion khác kết tủa aniline (Cu, Hg, Ni, Co, Zn, Cd, Mo, W) Do có khả tạo sản phẩm màu đậm ảnh hưởng chất oxy hóa nên aniline dùng để phát chúng (các halogen tự do, Cromat, vanađat Để phát axit cacboxylic theo nhiệt độ nóng chảy anitrit chúng, dùng phân tích hỗn hợp hyđro cacbon (xăng, dầu hỏa) theo điểm aniline Để phát xác định nhiều chất hữu Để sơn đen bàn gỗ phịng thí nghiệm Giới hạn cho phép aniline khơng khí 0.005mg/l * Điểm aniline hyđrocacbon: (điểm aniline cực đại) nhiệt độ tới hạn hòa tan hyđrocacbon hỗn hợp hyđrocacbon aniline Tại nhiệt độ cấu tử tạo thành dung dịch đồng Các hyđrocacbon thuộc loại gần trọng lượng phân tử (nghĩa sôi giới hạn nhiệt độ hẹp) điểm aniline gần Trong đó, điểm hyđrocacbon loại - 17 - khác khác Vì việc xác định điểm Anilin dùng phân tích cấu trúc nhóm hỗn hợp hyđrocacbon (chủ yếu sản phẩm dầu mỏ) Các chất hyđrocacbon thơm có độ hịa tan lớn aniline nghĩa có điểm aniline thấp (C6H6 -300C) paraffin có điểm aniline Phản ứng Lấy giọt aniline vào 5ml nước, axit hóa vài giọt axit Clohyđric, hịa tan vào tinh thể nhỏ K 2Cr2O7 CuSO4 5H2O Khi đun nóng chậm xuất màu xanh thẫm kết tủa bong màu đen “đen aniline” Phản ứng Chấm aniline đầu đũa thủy tinh vào ống nghiệm chứa 5ml nước, sau khuyấy, thêm 1-2 giọt dung dịch CaCl natri hypoclorit ( lấy 1ml dung dịch đậm đặc pha lỗng gấp 10 lần) màu tím Khác với o-Tolniđin điều kiện lại cho màu vàng nhạt – nâu xám Phản ứng Hòa tan tinh nhỏ p- nitroanilin giọt axit HCl 1%, thêm giọt dung dịch NaNO2 0.2% giọt vi lượng aniline Sau vài giây thêm giọt dung dịch muối Magiê 1% giọt dung dịch NaOH 5% tới kết tủa khuấy cẩn thận Kết tủa Mg(OH)2 nhuộm màu hồng tươi, khác với o- Tolniđin lại cho màu tím xanh - 18 -