POLITECHNIKA KRAKOWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII I TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

INSTYTUT CHEMII I TECHNOLOGII ORGANICZNEJ

ZAKŁAD CHEMII ORGANICZNEJ

PREPARATYKA ORGANICZNA

SYNTEZA PREPARATÓW WYKONYWANYCH W LABORATORIUM

Z CHEMII ORGANICZNEJ NA KIERUNKU TECHNOLOGIA

KRAKÓW 2002

Od Autorów,

Prezentowany zestaw przepisów otrzymywania prostych związków organicznych zo­stał opracowany przez Pracowników Zakładu Chemii Organicznej Instytutu C-2, w oparciu
o przepisy zawarte w powszechnie dostępnych Preparatykach Organicznych lub na podstawie oryginalnej literatury. Przepisy dobrano tak, aby uniknąć stosowania chemikaliów zalicza­nych do najgroźniejszych trucizn, zaliczanych do grupy A. Preparatykę poszczególnych związków organicznych zgrupowano pod procesami ich otrzymywania: sulfonowanie, nitro­wanie estryfikacja, itp.

Właściwości (karty charakterystyki) i metody utylizacji substancji stosowanych oraz otrzymywanych w prezentowanym zestawie można znaleźć w Internecie, korzystając z sys­temu iChem - „System gospodarowania substancjami chemicznymi na wydziałach chemicz­nych i pokrewnych szkół wyższych wraz z systemem eliminacji odpadów chemicznych”. Sys­tem iChem jest dostępny poprzez większość komputerów pracujących na naszym Wydziale. Przy wejściu do systemu należy podać w polu użytkownik "student", a w polu hasło "stu­dent".

Uwagi oraz zauważone w przepisach błędy i nieścisłości proszę kierować do:

P. Kowalski; e-mail: [e-mail]

SPIS TREŚCI

N-ACYLOWANIE

N-ACYLOWANIE

ACETANILID

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa, 1964, str. 587

Metoda I

Odczynniki:

Anilina 20,5 g (20 ml)

Bezwodnik octowy 21,5 g (20 ml)

Kwas octowy lod. 21,0 g (20 ml)

Pył cynkowy 0,1 g

W kolbie kulistej o pojemności 500 ml, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieszcza się 20,5 g aniliny, 21,5 g bezwodnika octowego, 21,0 g lod. kwasu octowego oraz 0,1 g pyłu cynkowego. Mieszaninę ogrzewa się do łagodnego wrzenia w ciągu 30 minut, a następnie zawartość kolby wylewa cienkim strumieniem do zlewki o poj. 1 litra, zawierającej 500 ml zimnej wody, przy czym zawartość zlewki należy mieszać. Po oziębieniu w wodzie z lodem, surowy produkt odsącza się na lejku Büchnera, przemywa wodą i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się 30 g bezbarwnego, prawie czystego, acetanilidu o temp. top. 113^oC. Po krystalizacji z wody (ok. 750 ml) otrzymuje się czysty związek o temp. top. 114^oC.

Metoda II

Odczynniki:

Anilina 18,5 g

Kwas octowy lod. 12 g

Pył cynkowy 0,1 g

W kolbie kulistej o poj. 100 cm³ , zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną (bez wody), któ­rej wylot połączony jest wężem gumowym z kolbką ssawkową, umieszcza się 18,5 g (0,2 mola) aniliny, 12 g (0,4 mola) lodowatego kwasu octowego i 0,1 g pyłu cynkowego. Zawar­tość kolby ogrzewa się intensywnie do wrzenia tak, aby po ok. 1 godz. pary kwasu i wody osiągnęły szczyt chłodnicy, a następnie jeszcze przez 2 godz. do oddestylowania ok. 4 cm³ mieszaniny kwasu octowego i wody. Gorącą zawartość wlewa się do 480 cm³ wrzącej wody, dodaje ok. 2 g węgla aktywnego i po zagotowaniu sączy na gorąco. Po oziębieniu na łaźni lodowej odsącza się wydzielony osad, przemywa zimną wodą i suszy.

Otrzymuje się ok. 20 g (76%) acetanilidu o temp. topn. 113 - 114^oC (386 - 387K).

UWAGA !!! Reakcję należy prowadzić pod wyciągiem.

ACETYLOGLICYNA

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa, 1984, str. 756

Odczynniki:

Glicyna 37,5 g

Bezwodnik octowy 95 ml

W kolbie stożkowej poj. 500 ml umieszcza się 37,5 g (0,5 mola) glicyny i 150 ml wody. Zawartość kolby miesza się energicznie mieszadłem mechanicznym aż do prawie cał­kowitego rozpuszczenia się osadu. Następnie do roztworu dodaje się w jednej porcji 102 g (95 ml, 1 mol) bezwodnika octowego i miesza energicznie w ciągu 15 - 20 min. Roztwór ogrzewa się samorzutnie i niekiedy pojawiają się już kryształy acetyloglicyny. Kolbę wstawia się do lodówki, najlepiej na noc, po czym odsącza osad na lejku Büchnera, przemywa wodą
z lodem i suszy w temp. 100^oC.

Otrzymuje się 40 g produktu o temp. topn. 207 - 208^oC.

Połączone przesącze odparowuje się do sucha pod zmniejszonym ciśnieniem na łaźni wodnej o temp. 50 - 60^oC i pozostałość krystalizuje z 40 ml wrzącej wody. Wydzielone kryształy odsącza się, przemywa i suszy, jak poprzednio. Uzyskuje się drugą frakcję acetylo­glicyny o temp. topn. 207 - 208^oC w ilości 15 g (całkowita wydajność 55 g; 94 %).

N-ACETYLO-o-TOLUIDYNA

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 74

Odczynniki:

o-Toluidyna 5,35 g (0,05 mola)

Bezw. kwasu octowego 5 ml (5,5 g)

W małej kolbce kulistej, zaopatrzonej w chłodnicę powietrzną, ogrzewa się do wrze­nia w ciągu 5 min, mieszaninę 5,35 g o-toluidyny 5 ml i bezwodnika kwasu octowego. Gorą­cą mieszaninę wlewa się do 100 ml zimnej wody. Dla rozłożenia nadmiaru bezwodnika ogrzewa się całość przez 5 min., mieszając lub wstrząsając, a następnie oziębia. Wydzielony osad przemywa się na sączku zimną wodą i suszy. Otrzymuje się ok. 6 g surowego produktu, który można zastosować w reakcji utleniania do kwasu N-acetyloantranilowego. N-acetylo-o-toluidynę można oczyścić przez krystalizację z alkoholu lub wody.

Właściwości: N-acetylo-o-toluidyna tworzy bezbarwne igły o t.t. 110^oC, związek trudno roz­puszcza się w zimnej wodzie (ok. 0,9%), łatwiej w gorącej oraz w alkoholu i kwasie octo­wym.

N-ACETYLO-p-TOLUIDYNA

wg S. Bogdał, M. Woźniak, „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 271

Odczynniki:

p-Toluidyna 5,35 g

Kwas octowy lodowaty 20,0 cm³

W kolbie kulistej o poj. 100 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieszcza się 5,35 g p-toluidyny i 20,0 cm³ lodowatego kwasu octowego. Mieszaninę reakcyjną ogrzewa się w ciągu 2 godz. Po oziębieniu zawartość kolby wylewa się do 200,0 cm³ zimnej wody. Wy­dzielony produkt odsącza się, przemywa zimną wodą i krystalizuje z wody.

Otrzymuje się z wydajnością prawie ilościową N-acetylo-p-toluidynę w postaci bez­barw­nych igieł o temp. topnienia 147^oC.

BENZANILID

Metoda I

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 70

Odczynniki:

Anilina 14 g (ok.14 cm³ - 0,15 mola)

Kwas benzoesowy 18 g (0,15 mola)

Kwas chlorowodorowy 1M

Wodorotlenek sodu 2M

14 g Aniliny i 18 g kwasu benzoesowego ogrzewa się do 180 - 190^oC w elektrycznym płaszczu grzejnym w kolbie destylacyjnej poj. 100 cm³ (z nisko umieszczoną rurką kondensa­cyjną) połączonej z chłodnicą powietrzną. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej mierzy się termometrem zanurzonym w cieczy i utrzymuje, dopóki do odbieralnika przechodzi anilina
i woda, a następnie podnosi się do 225^oC i utrzymuje ją dotąd, aż przestanie spływać destylat. Gorącą mieszaninę reakcyjną wlewa się szybko (aby nie zakrzepła) i bardzo ostrożnie (pod digestorium) do 125 cm³ 1M HCl znajdującego się w zlewce o poj. 750 cm³. Wytrącony osad sączy się następnie przez lejek Büchnera, przemywa kilkakrotnie wodą, potem dwukrotnie 2M NaOH i ponownie kilkakrotnie wodą. Osad, po dokładnym odsączeniu wody, oczyszcza się przez krystalizację z etanolu. Po krystalizacji z etanolu nie należy wylewać tzw. ługu po­krystalizacyjnego, ale próbować wydzielić z niego drugą porcję czystego benzanilidu przez dodanie do alkoholowego roztworu wody, aż do wytrącenia osadu. Otrzymana w ten sposób druga frakcja benzanilidu wykazuje prawidłową temperaturę topnienia.

Temperatura topnienia czystego benzanilidu: 160 - 161^oC.

Metoda II

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 584

Odczynniki:

Anilina 5,2 g (5 ml, 0,056 moli)

Chlorek benzoilu 8,5 g (7 ml, 0,06 moli)

Wodorotlenek sodu,

10% r-r wodny 45 ml

Etanol do krystalizacji

W kolbie stożkowej umieszcza się 5,2 g aniliny, 45 ml 10-proc. wodnego roztworu wodorotlenku sodu i dodaje 8,5 g chlorku benzoilu. Naczynie zamyka się korkiem i wstrząsa energicznie w ciągu 10-15 min. W czasie reakcji wydziela się ciepło i dlatego naczynie od czasu do czasu należy „odpowietrzyć” przez ostrożne uchylenie korka. Surowy benzanilid wypada z mieszaniny reakcyjnej w postaci białego osadu. Po zakończeniu reakcji (gdy zanik­nie ostry zapach chlorku benzoilu) mieszanina powinna mieć odczyn alkaliczny. Produkt są­czy się na lejku Büchnera, przemywa wodą i suszy. Surowy benzanilid krystalizuje się z eta­nolu.

Otrzymuje się 9 g (75% wyd.) benzanilidu o temp. topn. 162^oC.

KWAS N-ACETYLOANTRANILOWY

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 75

Odczynniki:

Kwas antranilowy 6,0 g (0,051 mola)

Bezw. kwasu octowego 7,2 ml (7,8 g; 0,078 mola)

Do kwasu 6,0 g kwasu antranilowego umieszczonego w kolbce poj. 50 ml dodaje się ostrożnie bezwodnik octowy i łagodnie ogrzewa do wrzenia pod chłodnicą zwrotną w ciągu 2 godz. Następnie wlewa się zawartość kolbki do ok. 200 ml zimnej wody i miesza przez 1 godz. Wydzielony osad przemywa się na lejku 3 razy po 20 ml wody i suszy w temp. 120 - 130^oC.

Otrzymuje się ok. 7,5 - 8 g (86-91%), produktu o temp. topn. 181 - 182^oC.

Właściwości: kwas N-acetyloantranilowy ma postać bezbarwnych lub kremowych igieł
o temp. topn. 182 - 184^oC, rozpuszczalnych w gorącej wodzie i etanolu, częściowo w eterze, trudniej w benzenie i zimnej wodzie.

KWAS ACETYLOSALICYLOWY (ASPIRYNA)

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 276

Odczynniki:

Kwas salicylowy 10 g

Bezwodnik octowy 14 cm³

Kwas siarkowy stęż. 5 kropli

Metanol 30 cm³

W małej kolbie stożkowej umieszcza się 10 g (0,07 moli) suchego kwasu salicylowe­go, 15 g (14 cm³) bezwodnika octowego i 5 kropli stęż. kwasu siarkowego. Zawartość kolby dokładnie miesza się wstrząsając kolbą, po czym ogrzewa na łaźni wodnej w temp. 50 - 60^oC (323 - 333K) przez 15 min. Mieszaninę pozostawia się do ostygnięcia i co pewien czas wstrząsa. Następnie dodaje się 150 cm³ wody, dokładnie miesza i wydzielony surowy kwas acetylosalicylowy sączy. Celem oczyszczenia surowy kwas acetylosalicylowy rozpuszcza się w 30 cm³ ciepłego alkoholu metylowego i otrzymany roztwór wlewa się do ok. 75 cm³ gorą­cej wody. W razie wydzielania się osadu ogrzewa się mieszaninę do jego rozpuszczenia, po czym pozostawia się do powolnego oziębienia. Wydzielone kryształy odsącza się i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się ok. 13 g (ok. 100% wyd.) kwasu acetylosalicylowego o temp. rozkładu 128 - 135^oC (401 - 408K).

p-NITROACETANILID

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 274

Odczynniki:

p-Nitroanilina 20,7 g

Bezwodnik octowy 23 g

Kwas octowy lodowaty 21 g

Alkohol etylowy do kryst. 300 cm³

W kolbie kulistej o poj. 250 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, ogrzewa się do wrzenia w ciągu 45 min. mieszaninę 20,7 g (0,15 mola) p-nitroaniliny, 23 g bezwodnika octowego i 21 g lodowatego kwasu octowego. Brunatną ciecz wylewa się cienkim strumie­niem do zlewki o poj. 1 dm³, zawierającej 600 cm³ zimnej wody, przy czym zawartość zlewki należy stale mieszać. Po oziębieniu surowy produkt odsącza się pod zmniejszonym ciśnie­niem, dobrze odciska i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się 16,5 g (ok. 60% wyd.) p-nitroacetanilidu, który oczyszcza się przez krystalizację z alkoholu. Temperatura topnienia czystego związku wynosi 214^oC (487K).

DIAZOWANIE

CHLOROWODOREK FENYLOHYDRAZYNY

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z analizy i preparatyki organicznej”, AM w Krakowie, 1985, str. 142

Odczynniki:

Anilina 5,8 cm³ (6,0 g)

Azotan(III) sodu 5,0 g

Chlorek cyny(II) 38,0 g

HCl stęż. 92,0 cm³

W zlewce o poj. 400 cm³, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne i wkraplacz, umiesz­cza się 60,0 cm³ stęż. kwasu solnego i dodaje, mieszając, 5,8 cm³ aniliny. Roztwór oziębia się do temperatury 0^oC w mieszaninie oziębiającej, po czym energicznie mieszając, wkrapla się roztwór 5,0 g azotanu(III) sodu w 30,0 cm³ wody, który również został uprzednio oziębiony do temperatury 0^oC. Zakończenie reakcji diazowania sprawdza się za pomocą pa­pierka jodoskrobiowego, który powinien zabarwić się na kolor niebieski. Do otrzymanego
w ten sposób roztworu soli diazoniowej dodaje się oziębiony do temperatury 0^oC roztwór 38,0 g SnCl₂ w 30,0 cm³ stęż. HCl. Mieszaninę oziębia się i wydzielony chlorowodorek fenylohy­drazyny sączy się na lejku Büchnera.

W celu krystalizacji surowy produkt ogrzewa się do wrzenia z 12-krotną wagowo ilością wody i kilkoma gramami węgla aktywnego. Po przesączeniu dodaje się stęż. HCl w ilości równej 1/3 objętości roztworu i oziębia mieszaninę do temperatury 0^oC.

Otrzymuje się 7,0 g (90% wyd. teoret.) czystego chlorowodorku fenylohydrazyny o temp. topnienia 240^oC.

CHRYZOIDYNA

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 238

Odczynniki:

Anilina 3,7 g

Kwas solny stęż. 10 cm ³

Azotyn sodowy 2,8 g

m-Fenylenodiamina 4,3 g

Kwas solny r-r 15% 46 cm ³

Octan sodowy 14,5 g

Chlorek sodowy 28 g

W zlewce o poj. 100 cm³ rozpuszcza się 3,7 g (0,04 mola) aniliny w roztworze 10 cm³ stęż. kwasu solnego w 10 cm³ wody i oziębia się na łaźni lodowej do 0^oC (273K). Do otrzy­manego roztworu wkrapla się, mieszając termometrem, oziębiony roztwór 2,8 g (0,041 mola) azotynu sodowego w 10 cm³ wody, utrzymując temp. poniżej 5^oC (278K). Dodawanie roz­tworu azotynu przerywa się po uzyskaniu trwałego (ok. 5 min.) niebieskiego zabarwienia pa­pierka jodoskrobiowego.

W drugiej zlewce o poj. 250 cm³, zaopatrzonej w mieszadło, rozpuszcza się 4,3 g (0,04 mola) m-fenylenodiaminy w 46 cm³ 15% kwasu solnego. Do oziębionego roztworu dodaje się szybko, energicznie mieszając, zimny roztwór, wytworzonej uprzednio, soli diazo­niowej, a następnie powoli roztwór 14,5 g octanu sodowego w 36 cm³ wody. Zawartość zlewki miesza się powoli w ciągu 1 godz., ogrzewa do wrzenia i jeśli są stałe zanieczyszcze­nia, sączy się na gorąco. Do przesączu dodaje się 28 g chlorku sodowego i ogrzewa na łaźni wodnej do otrzymania krystalicznego osadu. Po ochłodzeniu osad odsącza się, przemywa małą ilością wody i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się ok. 7 g (91%) chryzoidyny.

DIAZOAMINOBENZEN

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 614

Odczynniki:

Anilina 13,7 ml

Kwas solny stęż. 20 ml

Azotyn sodu 5,2 g

Octan sodu kryst. 21 g

W kolbie poj. 250 ml umieszcza się 75 ml wody, 24 g (20 ml) stęż. kwasu solnego i 14 g (13,7 ml, 0,15 mol) aniliny i wstrząsając energicznie (1) dodaje 50 g pokruszonego lodu. Następnie w ciągu 5-10 min. dodaje się, stale wstrząsając, roztwór 5,2 g (0,075 mol) azotynu sodu w 12 ml wody. Mieszaninę reakcyjną pozostawia się na 15 min. dość często wstrząsając (1), a następnie w ciągu 5 min. dodaje się roztwór 21,0 g kryst. octanu sodu w 40 ml wody. Natychmiast zaczyna wypadać żółty osad diazoaminobenzenu. Mieszaninę reakcyjną pozo­stawia się, często wstrząsając, na dalsze 45 min. w temperaturze nie przekraczającej 20^oC
(w razie potrzeby dodaje się lodu). Żółty diazoaminobenzen odsącza się na lejku Büchnera, przemywa 25 ml zimnej wody, odciska możliwie jak najdokładniej i rozpościera na arkuszu bibuły filtracyjnej.

Wydajność surowego diazoaminobenzenu o temp. topn. 91^oC wynosi 13 g (87 %) (2). Po krystalizacji niewielkiej ilości surowego produktu z benzyny lekkiej (tw. 60 - 80^oC) otrzymuje się związek czysty o temp. topn. 97^oC.

UWAGI:

1. W razie otrzymywania preparatu na większą skalę zaleca się stosowanie mieszadła mechanicznego.

2. Surowy produkt może być użyty do otrzymywania p-aminoazobenzenu.

p-JODONITROBENZEN

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 594

Odczynniki:

p-Nitroanilina 50 g

Kwas siarkowy stęż. 75 g (41 ml)

Azotyn sodu 25 g

Jodek potasu 100 g

Etanol

Mieszaninę 50 g (0,36 mol) p-nitroaniliny, 75 g (41 ml) stęż. kwasu siarkowego i 300 ml wody miesza się przez 1 godz., a następnie chłodzi do 0 - 5^oC i diazuje roztworem 25 g (0,36 mol) azotynu sodu w 75 ml wody. Zimny roztwór sączy się, a przesącz dodaje, miesza­jąc, do roztworu 100 g (0,6 mol) jodku potasu w 300 ml wody. Wytrącony osad odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i krystalizuje z etanolu.

Wydajność p-nitrojodobenzenu o temp. topn. 171^oC wynosi 73 g (82%).

KWAS o-JODOBENZOESOWY

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 239

Odczynniki:

Kwas antranilowy 6,9 g

Kwas solny stęż. 10,4 ml

Azotyn sodowy 3,45 g

Jodek potasowy 18 g

Kwas solny 10% 28 ml

W zlewce poj. 150 ml rozpuszcza się 6,9 g (0,05 mola) kwasu antranilowego w roz­tworze 10,4 ml stęż. kwasu solnego i 52 ml wody. Następnie mieszaninę chłodzi się do temp. 5^oC i wkrapla zimny roztwór 3,45 g azotynu sodowego w 14 ml wody aż do uzyskania dodat­niej reakcji na wolny kwas azotawy (papierek jodoskrobiowy), utrzymując temp. w granicach 2 do 5^oC. Następnie do roztworu powstałej soli diazoniowej wprowadza się, jednocześnie mieszając, roztwór 18 g jodku potasowego w 28 ml 10% kwasu solnego, ogrzewa do temp. 40 - 50^oC przez 10 minut i chłodzi. Wydzielony żółty osad odsącza się na lejku sitowym i kry­stalizuje z wody, ewentualnie z dodatkiem węgla aktywnego.

Otrzymuje się 10,5 - 11,8 g (85-95% wyd. teor.) krystalicznego (igły) kwasu o-jodo­benzoesowego o temp. topn. 160 - 162^oC.

p-NITROFENYLOAZO-α-NAFTOL (MAGNEZON II)

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 247

Odczynniki:

p-Nitroanilina 2,5 g (0,018 mola)

Kwas solny stęż. 25,0 cm³

Azotyn sodowy 2,0 g

α-Naftol 2,6 g (0,018 mola)

Wodorotlenek sodowy 3,5 g

W zlewce o poj. 150 cm³ umieszcza się 2,5 g p-nitroaniliny, 6,5 cm³ wody oraz 6,5 cm³ stęż. kwasu solnego. Zawartość zlewki podgrzewa się aż do rozpuszczenia się osadu. Po rozpuszczeniu osadu roztwór chłodzi się zimną wodą, umieszcza w łaźni lodowej i energicz­nie mieszając oziębia do temp. 0 - 5^oC (273 - 278K). W trakcie oziębiania wydziela się chlo­rowodorek p-nitroaniliny. Oddzielnie przygotowuje się roztwór 2,0 g azotynu sodowego
w 4 cm³ wody, który powoli dodaje się do zlewki z chlorowodorkiem p-nitroaniliny utrzymując temperaturę procesu poniżej 8^oC (282K). Zakończenie reakcji diazowania sprawdza się pa­pierkiem jodoskrobiowym.

W oddzielnej zlewce rozpuszcza się 2,6 g α-naftolu w roztworze zawierającym 3,5 g wodorotlenku sodowego w 12,5 cm³ wody. Roztwór ten chłodzi się dobrze w lodzie i dodaje go powoli do energicznie mieszanego roztworu soli diazoniowej. Po dodaniu całej ilości roztworu zawartość zlewki zakwasza się stężonym kwasem solnym do odczynu kwaśnego wobec papierka Kongo. Podczas zakwaszania zabarwienie mieszaniny zmienia się z fioleto­wego na czerwonobrunatne. Osad sączy się, przemywa dobrze wodą od kwasu i suszy na po­wietrzu.

Wydajność ok. 3,6 g (95%). p-Nitrobenzenoazo-α-naftol (magnezon II) ma postać ciemnoczerwonych igieł z metalicznym połyskiem. Topi się w temp. 277 - 279^oC (550 - 552K). Jest trudno rozpuszczalny w zwykłych rozpuszczalnikach organicznych, dość dobrze rozpuszcza się we wrzącym nitrobenzenie, dobrze rozpuszcza się w roztworach zasad.

p-NITROFENYLOAZOREZORCYNA (MAGNEZON I)

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 248

Odczynniki:

p-Nitroanilina 2,5 g (0,018 mola)

Kwas solny stęż. 25,0 cm³

Azotyn sodowy 2,0 g

Rezorcyna 2,0 g (0,018 mola)

Wodorotlenek sodowy 3,5 g

Związek ten otrzymuje się analogicznie jak p-nitrofenyloazo-α-naftol, używając do sprzęgania rezorcynę zamiast α-naftolu. Produkt można krystalizować z metanolu.

Otrzymuje się czerwone kryształy p-nitrofenyloazorezorcyny o temp. topn. 199 - 200^oC . Wydajność ok. 3 g (90%).

p-Nitrofenyloazorezorcyna (magnezon I) jest trudno rozpuszczalna w wodzie, rozpusz­czalna w nitrobenzenie i roztworach zasad. Stosowana jest do wykrywania i oznacza­nia Co, Ga, Mg, Ni i Zn.

ORANŻ METYLOWY

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 239

Odczynniki:

Kwas sulfanilowy 7 g

Węglan sodowy 2,2 g

Azotyn sodowy 2,8 g

Kwas solny stęż. 8 cm³

N,N-dimetyloanilina 4,8 g

Kwas solny r-r 1:1 8 cm³

Wodorotlenek sodowy 5 g

Chlorek sodowy

W zlewce o poj. 200 cm³, zaopatrzonej w mieszadło, umieszcza się 7 g (0,04 mola) kwasu sulfanilowego, 2,2 g bezw. węglanu sodowego i 40 cm³ wody, a następnie ogrzewa się do rozpuszczenia na łaźni wodnej. Po ochłodzeniu do temp. ok. 15^oC (288K) dodaje się, mie­szając, 2/3 roztworu 2,8 g (0,041 mola) azotynu sodowego w 20 cm³ wody. Po oziębieniu
w łaźni lodowej do ok. 0^oC (273K) wkrapla się, mieszając, roztwór 8 cm³ stęż. kwasu solnego w 16 cm³ wody, utrzymując temperaturę poniżej 5^oC (278K). Następnie dodaje się powoli pozo­stały roztwór azotynu sodowego do uzyskania trwałego (ok. 5 min.) niebieskiego zabarwienia papierka jodoskrobiowego.

Do otrzymanego roztworu soli diazoniowej dodaje się, energicznie mieszając, roztwór 4,8 g (0,04 mola) N,N-dimetyloaniliny w 8 cm³ kwasu solnego (1:1) i pozostawia na 15 min., od czasu do czasu mieszając. Następnie wkrapla się powoli, mieszając, roztwór 5 g wodoro­tlenku sodowego w 16 cm³ wody. Po zakończeniu wkraplania zawartość zlewki ogrzewa się prawie do wrzenia, mieszając, do rozpuszczenia większej części oranżu metylowego i dodaje ok. 8 g chlorku sodowego i ogrzewa do jego rozpuszczenia. Mieszaninę pozostawia się do ostygnięcia, a następnie oziębia na łaźni lodowej. Wydzielony osad odsącza się i przemywa niewielką ilością nasyconego roztworu chlorku sodowego. Dla oczyszczenia krystalizuje się ponownie ze 120 cm³ wody. Z ługu po krystalizacji po zatężeniu do ok. 1/3 objętości otrzy­muje się dodatkową ilość barwnika; łącznie uzyskuje się ok. 12 g (93%) czystego oranżu metylowego.

ORANŻ β-NAFTOLOWY

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 246

Odczynniki:

Kwas sulfanilowy 7 g

Węglan sodowy 11,7 g

Azotyn sodowy 2,8 g

Kwas solny stęż. 8 cm³

β-Naftol 5,8 g

Wodorotlenek sodowy 1,8 g

Chlorek sodowy 16 g

Diazowanie 7 g (0,04 mola) kwasu sulfanilowego wykonuje się wg sposobu podanego przy otrzymywaniu oranżu metylowego.

W drugiej zlewce o poj. 500 cm³, zaopatrzonej w mieszadło, rozpuszcza się 5,8 g (0,04 mola) β-naftolu w roztworze 1,8 g wodorotlenku sodowego w 15 cm³ wody i dodaje 9,5 g bezw. węglanu sodowego w 80 cm³ wody. Do oziębionego do temp. ok. 3^oC (276K) alka­licznego roztworu β-naftolu wlewa się, energicznie mieszając, oziębioną zawiesinę zdiazo­wanego kwasu sulfanilowego, tak, aby temp. nie przekroczyła 5 - 7^oC (278 - 300K).

Po dodaniu soli diazoniowej całość miesza się przez 15 min., a następnie ogrzewa do rozpuszczenia wytworzonego barwnika i po dodaniu 16 g chlorku sodowego ogrzewa się po­nownie do jego rozpuszczenia. Roztwór pozostawia się do ostygnięcia przez 1 godz., a na­stępnie chłodzi się na łaźni lodowej. Wydzielony osad odsącza się, przemywa małą ilością nasyconego roztworu chlorku sodowego i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się ok. 13 g (90 %) oranżu β-naftolowego, który może być zanieczyszczo­ny chlorkiem sodowym. Aby otrzymać czysty oranż β-naftolowy, należy rozpuścić związek zanieczyszczony w możliwie małej ilości wrzącej wody i po ochłodzeniu do temp. ok. 80^oC dodać ok. dwukrotną objętość alkoholu etylowego i pozostawić do samorzutnej krystalizacji. Po ostygnięciu z roztworu krystalizuje czysty barwnik (jest to produkt dwuwodny), który są­czy się i suszy na powietrzu.

SUDAN I

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 245

Odczynniki:

Anilina 1,86 cm³ (1,9 g)

Kwas solny stęż. 6,4 cm³

Azotan(III) sodu 1,6 g

2-Naftol 2,9 g

NaOH, 10% r-r 14,0 cm³

Metanol (do krystalizacji)

Do wysokiej zlewki o poj. 100 cm³ nalewa się 1,86 cm³ świeżo przedestylowanej ani­liny, dodaje 20,0 g drobno potłuczonego lodu i mieszając, dodaje się 6,4 cm³ stęż. kwasu sol­nego. Zlewkę z wydzielonym chlorowodorkiem aniliny umieszcza się w łaźni lodowej i gdy osiągnie temperaturę 0 - 5^oC wkrapla się przygotowany wcześniej roztwór 1,6 g azotanu(III) sodu w 3,2 cm³ wody. Szybkość wkraplania należy tak regulować, aby utrzymać temperaturę w podanych wyżej granicach. Po wkropleniu ok. 60% roztworu azotanu(III) sodu przebieg reakcji diazowania sprawdza się papierkiem jodoskrobiowym.

W drugiej zlewce o poj. 100 cm³ rozpuszcza się 2,9 g 2-naftolu w 14,0 cm³ 10% roz­tworu wodorotlenku sodu. Zawartość zlewki miesza się, chłodzi i dodaje 15,0 g drobno potłu­czonego lodu. Następnie do roztworu 2-naftolu wkrapla się, energicznie mieszając, roztwór soli diazoniowej z taką szybkością, aby temperatura nie przekroczyła 8^oC. Po wkropleniu całej ilości soli diazoniowej mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w temperaturze 7 - 10^oC
w ciągu 1 godz., mieszając od czasu do czasu.

Produkt wydziela się w postaci czerwonego osadu, który odsącza się, przemywa 10,0 cm³ lodowatej wody, dokładnie odciska i suszy. Surowy produkt krystalizuje się z metanolu.

Otrzymuje się ok. 4,5 g (ok. 90% wyd. teor.) czystego benzenoazo-2-naftolu (Sudanu I) w postaci czerwonych igieł o temp. topnienia 133 - 134^oC.

1,3,5-TRIBROMOBENZEN

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 605

Odczynniki:

2,4,6-Tribromoanilina 10 g

Toluen 15 ml

Etanol 60 ml

Kwas siarkowy stęż. 5,3 g (3,5 ml)

Azotyn sodu 3,5 g

Kwas octowy lod. 120 ml

W kolbie poj. 200 ml z dwiema szyjami, połączonej z chłodnicą zwrotną, rozpuszcza się ogrzewając na łaźni wodnej 10 g (0,03 mol) 2,4,6-tribromoaniliny w 60 ml rektyfikatu (etanolu) i 15 ml toluenu; drugi otwór kolby zamknięty jest korkiem. Do gorącego roztworu, poprzez boczny otwór kolby, dodaje się z biurety lub małej wyskalowanej pipety 5,3 g (3,5 ml) stęż. kwasu siarkowego, poruszając łagodnie kolbą, a następnie boczny otwór zatyka się znów korkiem i ogrzewa na łaźni wodnej do chwili, gdy przeźroczysty roztwór zacznie wrzeć. Kolbę zdejmuje się z łaźni i poprzez boczny otwór kolby dodaje, w dwóch w przybliżeniu jednakowych porcjach, 3,5 g (0,05 mol) sproszkowanego azotynu sodu. Po każdym dodaniu azotynu zatyka się otwór i wstrząsa energicznie kolbą. Kolejną porcję azotynu dodaje się, gdy reakcja zaczyna przebiegać spokojnie. Kolbę ogrzewa się na wrzącej łaźni wodnej tak długo, dopóki wydziela się gaz, wstrząsając od czasu do czasu. Roztwór pozostawia się przez 10 min. do ostygnięcia, a potem zanurza się kolbę w łaźni z lodem; krystalizuje wówczas mie­szanina tribromobenzenu i siarczanu sodu. Osad ten odsącza się pod zmniejszonym ciśnie­niem na lejku Büchnera, przemywa niewielką ilością etanolu, a następnie kilkakrotnie wodą w celu usunięcia siarczanu sodu. Surowy tribromobenzen (7,5 g) rozpuszcza się we wrzącej mieszaninie 120 ml lod. kwasu octowego i 30 ml wody (1), roztwór ogrzewa do wrzenia
z 2,5 g węgla odbarwiającego i sączy przez lejek z płaszczem grzejnym lub przez podgrzany lejek Büchnera. Krystaliczny osad, wydzielony z oziębionego przesączu, zbiera się na lejku Bü­chnera i przemywa niewielką ilością oziębionego rektyfikatu, usuwając w ten sposób kwas octowy.

Wydajność 1,3,5-tribromobenzenu po wysuszeniu na powietrzu (bezbarwne kryształy) wynosi 6,5 g (68%); temp. topn. 122^oC.

UWAGA:

1. Surowy produkt można również przekrystalizować z rektyfikatu.

ESTRYFIKACJA I ETERYFIKACJA

BENZOESAN METYLU

wg S. Bogdał, M. Woźniak, Preparatyka Organiczna, Kraków, 1988, t. II, str. 129

Odczynniki:

Kwas benzoesowy 12 g

Alkohol metylowy 32 g

Kwas siarkowy stęż. 1 cm³

Chloroform 10 cm³

Węglan sodowy roztwór nasycony

Siarczan magnezowy bezw.

W kolbie kulistej o poj. 100 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieszcza się 12 g (0,1 mola) kwasu benzoesowego, 32 g (1 mol) metanolu i 1 cm³ stęż. kwasu siarkowego,
a następnie ogrzewa się do wrzenia przez 4 godz. Po oziębieniu zaopatruje się kolbę
w nasadkę z chłodnicą do destylacji i oddestylowuje nadmiar metanolu na łaźni wodnej. Pozostałość przenosi się do rozdzielacza, kolbę spłukuje się 20 cm³ wody i dodaje się jeszcze 80 cm³ wody oraz 10 cm³ chloroformu i wstrząsa. Dolną warstwę estru w chloroformie oddziela się i zobojętnia nasyconym roztworem węglanu sodowego, a następnie ponownie przemywa wodą i suszy nad bezw. siarczanem magnezowym. Po oddestylowaniu rozpuszczalnika pozostałość destyluje się, zbierając frakcję wrzącą w temp. 198 - 200^oC (471 - 473K).

Otrzymuje się 12,5 g (92%) benzoesanu metylu.

DIOCTAN HYDROCHINONU

wg S. Bogdał, M. Woźniak, Preparatyka Organiczna, Kraków, 1988, t. II, str. 124

Odczynniki:

Hydrochinon 5,5 g (0,05 mola)

Bezwodnik octowy 10,4 g (9,6 cm³; 0,1 mola)

Metanol

Kwas siarkowy stęż.

W kolbie stożkowej o poj. 50 cm³ umieszcza się 5,5 g hydrochinonu i 9,6 cm³ bez-wod­ni­ka octowego oraz kroplę stęż. kwasu siarkowego. Ponieważ hydrochinon rozpusz­cza się z wydzieleniem ciepła, zawartość kolby rozgrzewa się. Kolbę należy energicznie wstrzą­sać. Po 5 min. wylewa się klarowny roztwór na ok.. 40 g pokruszonego lodu. Wytrąco­ny ester odsącza się, przemywa 50 cm³ wody.

Po krystalizacji z 50% metanolu otrzymuje się ok. 9 g (92%) dioctanu hydrochinonu
o temp. topn. 122^oC (395K).

ETER METYLOWY -NAFTOLU
(NEROLINA II, JARA-JARA)

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 276

Odczynniki:

-Naftol 2,5 g

Metanol 2,5 g (3,2 ml)

Kwas siarkowy stęż. 1 g (0,55 ml)

Wodorotlenek sodowy 0,5 g

Metanol 8 ml

W kolbie kulistej o poj. 20 ml umieszcza się 2,5 g -naftolu, 2,5 g (3,2 ml) metanolu, 1 g (0,55 ml) stęż. kwasu siarkowego i całość ogrzewa przez 5 godz. pod chłodnicą zwrotną na łaźni olejowej lub piaskowej w temp. 120^oC (termometr zanurzony w oleju). Po tym czasie gorącą mieszaninę wlewa się do 25 ml wody i po zestaleniu warstwy oleistej dekantuje wodę. Celem usunięcia nie przereagowanego -naftolu dodaje się 10 ml 5% roztworu wodorotlenku sodowego, ogrzewa do stopienia, wstrząsa, chłodzi do ponownego zestalenia, po czym de­kantuje wodny płyn alkaliczny. Z kolei, postępując analogicznie, przemywa się dwukrotnie osad porcjami 20 ml wody. Surowy produkt oczyszcza się przez destylację z parą wodną. Po dokładnym ochłodzeniu destylatu odsącza się wydzielony osad i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się ok. 2 g (66% wyd. teor.) bezbarwnego, krystalicznego produktu o swo­istym intensywnym zapachu i temp. topn. 71 - 72^oC.

Jeżeli otrzymana nerolina nie wykazuje właściwej temperatury topnienia, należy ją oczyścić dodatkowo przez krystalizację z metanolu (4 ml/1 g) (1).

UWAGA:

1. Surową, dobrze wysuszoną nerolinę można również oczyszczać przez destylację pod zmniej­szonym ciśnieniem, najwygodniej w rurce trójkulowej, zbierając frakcję wrzącą
   w temp. ok. 168 do 175^oC/20 mm Hg.

p-NITROBENZOESAN ETYLU

wg S. Biniecki, Preparatyka środków leczniczych, PZWL, Warszawa 1983, str. 38

Odczynniki:

Kwas p-nitrobenzoesowy 20 g

Etanol bezw. 80 cm³

Kwas siarkowy stęż. 20 cm³

Węglan sodu

Do kolby o poj. 250 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną zakończoną rurką napeł­nioną chlorkiem wapniowym, wsypuje się 20 g kwasu p-nitrobenzoesowego, po czym wlewa 80 cm³ bezwodnego etanolu i 20 cm³ stężonego kwasu siarkowego. Zawartość kolby ogrzewa się we wrzeniu przez 8 godz. na łaźni wodnej i pozostawia do następnego dnia. Mieszaninę poreakcyjną, chłodząc z zewnątrz lodem, zobojętnia się 15% roztworem węglanu sodowego do reakcji słabo zasadowej według papierka lakmusowego. Wydzielony osad estru etylowego kwasu p-nitrobenzoesowego odsącza się na lejku ze szkła spiekanego, przemywa wodą i su­szy w eksykatorze próżniowym nad chlorkiem wapniowym.

Otrzymuje się ok. 21 g produktu o temp. topnienia 56^oC.

OCTAN FENYLU

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 121

Odczynniki:

Fenol 12 g

Wodorotlenek sodowy 8 g

Bezwodnik kwasu octowego 16,4 g

Tetrachlorek węgla

lub chloroform 20 cm³

Do kolby stożkowej o poj. 250 cm³ wprowadza się kolejno: 12 g (0,13 mol) fenolu, ok. 10% roztwór wodorotlenku sodowego [8 g (0,2 mol) wodorotlenku sodowego rozpusz­czonego w 72 cm³ wody], 88 g drobno pokruszonego lodu i 16,4 g (15 cm³, 0,16 moli) bez­wodnika kwasu octowego. Kolbę zatyka się korkiem i wstrząsa energicznie w ciągu 10 - 15 min. Powstałą emulsję przenosi się do rozdzielacza, dodaje 10 cm³ tetrachlorku węgla (lub chloroformu), wytrząsa i pozostawia do rozdzielenia warstw. Po oddzieleniu dolnej warstwy organicznej, górną warstwę wodną wytrząsa się ze świeżą porcją 10 cm³ tetrachlorku węgla (lub chloroformu). Połączone ekstrakty suszy się nad środkiem suszącym i po oddestylowaniu rozpuszczalnika destyluje pod normalnym ciśnieniem, zbierając frakcję o temp. wrz. 194 - 197^oC (467 - 470K).

Otrzymuje się 10,4 - 12 g (60-70 % wyd.) octanu fenylu w postaci bezbarwnej cieczy.

OCTAN β-NAFTYLU

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 122

Odczynniki:

β-Naftol 20 g

Bezwodnik octowy 23 g

Wodorotlenek sodowy 10% 100 cm³

Alkohol rozc.

W kolbie kulistej o poj. 750 cm³ rozpuszcza się 20 g (0,14 mol) β-naftolu w 100 cm³ 10% roztworu wodorotlenku sodowego i dodaje się 250 g drobno pokruszonego lodu oraz 23 g (0,22 mol) bezwodnika octowego. Zawartość kolby wytrząsa się energicznie przez 20 min. Wydzielony osad odsącza się, przemywa wodą i suszy. Dla oczyszczenia można go przekry­stalizować z rozc. alkoholu.

Otrzymuje się 26 g (wyd. ilościowa) octanu β-naftylu o temp. topn. 71^oC (344K).

SALICYLAN METYLU

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 266

Odczynniki:

Kwas salicylowy 15 g

Alkohol metylowy 25 ml

Kwas siarkowy stęż. 4 ml

Toluen 35 ml

Węglan sodowy, roztwór 10%

Chlorek wapniowy bezw.

W kolbie kulistej poj. 100 ml, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną z rurką z bezw. chlorkiem wapniowym, umieszcza się 15 g (0,11 mol) kwasu salicylowego, 25 ml alkoholu metylowego i 4 ml stęż. kwasu siarkowego, po czym ogrzewa w temp. wrzenia w ciągu 6 godz. na łaźni wodnej (1).

Z otrzymanego roztworu oddestylowuje się nadmiar alkoholu metylowego z łaźni wodnej, a do pozostałości dodaje 50 ml wody, chłodzi, po czym przenosi do rozdzielacza
i ekstrahuje dwukrotnie po 15 ml toluenu.

Połączone wyciągi toluenowe przenosi się ponownie do rozdzielacza, przemywa 2-3 krotnie 15 ml porcjami 10% roztworu węglanu sodowego (2), a następnie 25 ml porcjami wody do odczynu obojętnego warstwy wodnej. Po dokładnym rozdzieleniu warstw, ekstrakt toluenowy suszy się kilka godzin bezw. chlorkiem wapniowym, odsącza od środka suszącego, który przemywa się małą ilością toluenu. Toluen oddestylowuje się z łaźni elektrycznej. Po­zostały ester destyluje się z tej samej kolby umieszczając w miejsce wkraplacza termometr,
a chłodnicy wodnej - powietrzną i zbiera frakcję wrzącą w temp. 219 - 221^oC.

Otrzymuje się 10 - 13 g (61 - 76 % wyd. teor.) salicylanu metylu w postaci bezbarwnej cieczy o charakterystycznym zapachu.

UWAGI:

1. Pod koniec reakcji ester wydziela się w postaci ciemnej, oleistej warstwy.

2. Warstwę toluenową wytrząsa się z roztworem węglanu sodowego do alkalicznego od­czynu warstwy wodnej.

HALOGENOWANIE

BROMEK n-BUTYLU

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 51

Odczynniki:

n-Butanol 23 cm³ (0,25 mola)

Bromek potasu 37,5 g (0,315 mola)

Kwas siarkowy(VI) stęż. 25 cm³

Wodorosiarczan(VI) sodu

Wodorowęglan sodu

Chlorek wapnia (bezw.)

Do kolby okrągłodennej o poj. 250 cm³ wlewa się 35 cm³ wody, po czym dodaje drobno sproszkowany KBr i n-butanol. Kolbę łączy się z chłodnicą zwrotną i do jej wylotu wstawia lejek, przez który wlewa się małymi porcjami (po ok. 2,5 - 3,0 cm³) 25 cm³ stęż. H₂SO₄. Po każdorazowym dolaniu należy dobrze wymieszać zawartość przez rozkołysanie kolby (uchwyt podtrzymujący chłodnicę powinien być mocno zaciśnięty). Do kolby wrzuca się kilka kamyczków wrzennych i ogrzewa w temperaturze wrzenia przez 2 godz. w elektrycz­nym płaszczu grzejnym. Następnie zawartość kolby przenosi się do zestawu destylacyjnego
i po wzmocnieniu ogrzewania szybko oddestylowuje się bromek n-butylu. Surowy produkt zawiera domieszki wody, eteru dibutylowego, butanolu, bardzo małą ilość 1-butenu i ślady bromu. Po przemyciu go w rozdzielaczu rozcieńczonym roztworem NaHSO₃ i oddzieleniu warstwy wodnej przelewa się bromek do suchego rozdzielacza i w celu usunięcia eteru prze­mywa się go równą objętością zimnego stęż. H₂SO₄. Następnie w rozdzielaczu oddziela się kwas, a bromek n-butylu przemywa kolejno wodą destylowaną, rozcieńczonym roztworem NaHCO₃ i znowu wodą, po czym suszy nad CaCl₂. Otrzymany produkt oddestylowuje się, zbierając frakcję wrzącą w granicach 98 - 103^oC.

Temperatura wrzenia czystego bromku n-butylu wynosi 100^oC.

p-BROMOACETANILID

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 585

Odczynniki:

Acetanilid 13,5 g

Kwas octowy lod. 70 ml

Brom 5,3 ml

W kolbie stożkowej o poj. 350 ml rozpuszcza się 13,5 g (0,1 mol) drobno sproszko­wanego acetanilidu w 45 ml lod kwasu octowego, a w małej kolbce stożkowej 17 g (5,3 ml; 0,106 mol) bromu w 25 ml lod. kwasu octowego. Roztwór bromu przenosi się do biurety lub wkraplacza zamocowanego nad kolbą stożkową. Kolbę stożkową umieszcza się w zimnej wodzie i wkrapla powoli roztwór bromu, stale wstrząsając w celu zapewnienia dobrego wy­mieszania reagentów. Po dodaniu całej ilości bromu roztwór wykazuje zabarwienie pomarań­czowe, wywołane obecnością małego nadmiaru bromu; produkt reakcji może częściowo wy­krystalizować. Mieszaninę reakcyjną pozostawia się w temperaturze pokojowej na przeciąg 30 min., wstrząsając nią od czasu do czasu, następnie wylewa do 400 ml wody, a kolbę prze­mywa ok. 100 ml wody. Jeśli mieszanina jest wyraźnie zabarwiona, to należy, mieszając energicznie, dodać tyle roztworu pirosiarczynu sodowego, aby zabarwienie usunąć. Krysta­liczny osad odsącza się na lejku Büchnera pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa starannie zimną wodą i odciska możliwie dokładnie szerokim szklanym korkiem. Surowy produkt kry­stalizuje się z rozc. metanolu lub etanolu (skażonego alkoholu).

Wydajność, tworzącego bezbarwne kryształy, p-bromoacetanilidu o temp. topn. 176^oC, wynosi 18 g (84%).

4-BROMO-2-NITROANILINA

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 243

Odczynniki:

o-Nitroanilina 25 g

Kwas octowy lodowaty 480 cm ³

Brom 8,5 cm ³

W zlewce o poj. 1500 cm³ rozpuszcza się 25 g (0,18 mola) o-nitroaniliny w 375 cm³ lodowatego kwasu octowego. Do rozpuszczonej o-nitroaniliny wkrapla się z rozdzielacza roztwór 8,5 cm³ bromu w 105 cm³ kwasu octowego lodowatego. Zawartość zlewki miesza się i chłodzi zimną wodą. Roztwór bromu w kwasie octowym wkrapla się w ciągu ok. 1 godz. Po dodaniu całej ilości bromu zlewkę odstawia się na 2 godziny w temp. pokojowej, a następnie wylewa zawartość do 1250 cm³ zimnej wody. Po odstaniu wytrącony osad sączy się na lejku Büchnera. Następnie przesączony osad zawiesza się w 250 cm³ zimnej wody, rozdrabnia
i jeszcze raz sączy. Po wysuszeniu otrzymuje się ok. 42 g produktu o temp. topnienia 105 - 107^oC (378 - 380K).

Krystalizacja: Produkt rozpuszcza się w jak najmniejszej ilości kwasu octowego (ogrzewając w kolbie pod chłodnicą zwrotną), sączy na gorąco i wylewa do zimnej wody
(w naszym przypadku do 250 cm³). Wytrącony osad oddziela się na lejku Büchnera. Po wysu­szeniu otrzymuje się ok. 35 g 4-bromo-2-nitroaniliny (89%) o temp. topnienia 111 - 112^oC (384 - 385K).

UWAGA !!! Reakcję należy wykonać bezwzględnie pod sprawnie działającym wyciągiem. Należy chronić oczy, twarz i ręce przed zetknięciem z bromem lub jego parami, ponieważ powoduje on poważne oparzenia.

III rz. CHLOREK BUTYLU

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 308

Odczynniki:

III rz. Alk. butylowy 18,5 g

Kwas solny stęż. 63 cm³

Chlorek wapniowy bezw. 9 g

Wodorowęglan sodowy roztwór 5% 15 cm³

W rozdzielaczu umieszcza się 18,5 g (0,25 mola) bezw. III rz. alkoholu butylowego
i 63 cm³ stęż. kwasu solnego i wytrząsa się mieszaninę co pewien czas w ciągu 20 minut. Po każdym wytrząsaniu należy odpowietrzyć rozdzielacz (dla wyrównania ciśnienia). Następnie pozostawia się mieszaninę do wyraźnego rozdzielenia się warstw. Oddziela się górną warstwę chlorku, przemywa ok. 15 cm³ 5% roztworu wodorowęglanu sodowego, a następnie taką samą ilością wody i suszy nad bezw. chlorkiem wapniowym. Po osuszeniu destyluje się zbie­rając frakcję wrzącą w temp. 49 - 51^oC (322 - 324K).

Otrzymuje się ok. 28 g III rz. chlorku butylu (90 % wyd.). Wydajność reakcji można nieco zwiększyć przez dodanie do stęż. kwasu solnego 7,5 g bezw. chlorku wapniowego.

5-CHLORO-8-HYDROKSYCHINOLINA

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J .Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 29

Odczynniki:

8-Hydroksychinolina 4,5 g

Kwas solny (25 - 30%) 35 cm³

Kwas solny (20%) 5 cm³

Chloran sodu (NaClO₃) 1,28 g

Nasycony r-r wodny NaHCO₃

Metanol do krystalizacji

W kolbie okrągłodennej o poj. 100 cm³, zaopatrzonej w mieszadło i termometr, rozpusz­cza się 4,5 g 8-hydroksychinoliny 35 cm³ 25 - 30% kwasu solnego i wkrapla roztwór NaClO₃ (1,28 g) w 5 cm³ wody w czasie ok. 30 min., utrzymując temperaturę mieszaniny
w granicach 28 - 32^oC. Następnie podnosi się temperaturę mieszaniny do 35 - 40^oC i miesza jeszcze 1 godz., a następnie pozostawia do oziębienia w temp. 10 - 15^oC na 2 godz.. Wydzie­lony żółtawy osad chlorowodorku 5-chloro-8-hydroksychinoliny (temp. topnienia 250 - 256^oC) filtruje się na nuczy, przemywa 5 cm³ 20% HCl i dobrze odciska. Wilgotny osad chlo­rowodorku przenosi się do zlewki i rozpuszcza na gorąco w ok. 30 - 40 cm³ wody i mieszając zobojętnia nasyconym roztworem NaHCO₃ do pH 6,5 - 7,0. Wytrącony osad 5-chloro-8-hy­droksychinoliny sączy się, przemywa na nuczy 3 razy po 5 cm³ zimnej wody i suszy na po­wietrzu w temperaturze 60^oC.

Surowy produkt chlorowania o temp. topnienia 122 - 126^oC otrzymuje się z wydajno­ścią 3 - 3,5 g (tj. 56 - 63%). Surową 5-chloro-8-hydroksychinolinę oczyszcza się przez kry­stalizację z 80% metanolu.

Filtrat po oddzieleniu chlorowodorku 5-chloro-8-hydroksychinoliny rozcieńcza się 10 cm³ wody i zobojętnia NaHCO₃ do pH 6,5 - 7,0. Wydzielony osad (ok. 1 g) jest mieszaniną 8-hydroksychinlony, 5,7-dichloro- oraz 5-chloro- i 7-chloro-pochodnych 8-hydroksychinoli­ny. Po wysuszeniu ma temp. topnienia 113 - 135^oC.

Właściwości: 5-chloro-8-hydroksychinolina ma postać bezbarwnych lub kremowych igieł
o temp. topnienia 127 - 130^oC, trudno rozpuszczalnych w wodzie, łatwo w roztworach kwa­sów i zasad. W większości rozpuszczalników organicznych łatwo rozpuszcza się na gorąco, trudniej na zimno. Tworzy żółty chlorowodorek o temp. topnienia 250 - 256^oC. Z solami Fe ³⁺ tworzy barwne kompleksy.

JODOFORM

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 50

Odczynniki:

Węglan sodu (dziesięciohydrat) 10 g (0,035 mola)

Etanol 96% 10 cm³ (8,06 g - 0,16 mola)

Jod 5 g (0,02 mola)

Jodek potasu 15 g

Do 50 cm³ nasyconego na zimno roztworu Na₂CO₃ (ok. 10 g Na₂CO₃·10 H₂O rozpusz­cza się w 50 cm³ wody) dodaje się 10 cm³ etanolu i całą tę mieszaninę umieszcza w kolbie trójszyjnej zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr i wkraplacz, a następnie ogrzewa się w płaszczu grzejnym do 70 - 80^oC. Po osiągnięciu wymaganej temperatury wkrapla się ma­łymi porcjami 10% roztwór jodu w KJ (5 g jodu rozpuszcza się w nasyconym roztworze 15 g jodku potasu), każdorazowo wstrząsając kolbę i odczekując na odbarwienie mieszaniny reak­cyjnej. Z początku następuje ono szybko, pod koniec wolniej. Wydzielony jodoform odsącza się na lejku Büchnera, przemywa wodą destylowaną do zaniku reakcji na fluorowiec (dopusz­czalna jedynie słaba opalizacja po dodaniu roztworu AgNO₃) i ponownie dokładnie odsącza. Surowy jodoform krystalizuje się z metanolu. Kryształy barwy żółtej suszy się na powietrzu bez dostępu światła.

Temperatura topnienia jodoformu wynosi 120^oC.

KWAS BROMOOCTOWY

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa, 1984, str. 451

Odczynniki :

Kwas octowy lodowaty 250 ml

Bezwodnik octowy 50 ml

Brom 91 ml

Pirydyna 0,5 ml

W kolbie dwuszyjnej o poj. 1 l umieszcza się mieszaninę 262 g (250 ml, 4,4 moli) lo­dowatego kwasu octowego, 54 g (50 ml, 0,53 moli) bezwodnika octowego oraz 0,5 ml piry­dyny. Kolbę zaopatruje się w chłodnicę zwrotną (zabezpieczoną rurką z chlorkiem wapnia)
i wkraplacz, którego nóżka znajduje się poniżej powierzchni cieczy. Po dodaniu kilku kamycz­ków wrzennych mieszaninę ogrzewa się do wrzenia. Po usunięciu źródła ciepła (maszynki elektrycznej), dodaje ok. 1 ml bromu i pozostawia mieszaninę reakcyjną aż do odbarwienia. Reakcja ta przebiega ze znacznym opóźnieniem wynoszącym ok. 10 min.
W miarę postępu reakcji dodaje się pozostałe 281 g (90 ml, 1,75 moli) starannie osuszonego bromu z taką szybkością, aby uniknąć wydzielania się par bromu przez chłodnicę. W ciągu reakcji (2 godz.) mieszaninę reakcyjną utrzymuje się w łagodnym wrzeniu, umieszczając od czasu do czasu pod kolbą maszynkę elektryczną. Po dodaniu około połowy bromu ciecz zabarwia się na czerwonowiśniowy kolor, który utrzymuje się w ciągu dalszego bromowania. Po zakoń­czeniu dozowania bromu mieszaninę ogrzewa się do całkowitego odbarwienia, pozostawia do ostygnięcia i wlewa powoli do ok. 20 ml wody, aby rozłożyć bezwodnik octowy. Nadmiar kwasu octowego i wody usuwa się pod zmniejszonym ciśnieniem
w wyparce obrotowej. Po­zostałość (220 g) krystalizuje po oziębieniu i zawiera prawie czysty kwas monobromooctowy (1).

Chcąc otrzymać bardzo czysty produkt, surowy kwas destyluje się zbierając frakcję
o temp. wrz. 202 - 204^oC. Kwas ten destylowany pod zmniejszonym ciśnieniem wrze w 117 - 118^oC / 20,0 hPa (15 mm Hg). Czysty kwas bromooctowy topi się w temp. 50^oC.

UWAGA !!! (1) Reakcję należy wykonać bezwzględnie pod sprawnie działającym wycią­giem. Należy chronić oczy, twarz i ręce przed zetknięciem z bromem i kwasem bromoocto­wym, ponieważ powoduje on poważne oparzenia.

KWAS 5-CHLOROSALICYLOWY

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 56

Odczynniki:

Kwas salicylowy 13,8 g

Kwas octowy (80%) 40 cm³

Kwas solny stęż. 25 cm³

Chloran sodu 3,6 g

W kolbie o poj. 100 - 250 cm³, zaopatrzonej w mieszadło i termometr, umieszcza się 13,8 g kwasu salicylowego, 25 cm³ kwasu solnego 40 cm³ 80% kwasu octowego. Po całko­witym rozpuszczeniu się kwasu salicylowego wkrapla się w czasie 0,5 godz., mieszając, roztwór NaClO₃ w 5 cm³ wody, utrzymując w czasie reakcji temperaturę 20 - 30^oC. Produkt chlorowania wytrąca się w czasie reakcji. Po ok. 2 godz. zanika wolny chlor (ujemna reakcja na papierek jodoskrobiowy). Po oziębieniu do 10 - 15^oC odsącza się wydzielony osad i prze­mywa na lejku 5 cm³ 40% kwasu octowego, a następnie 3 razy po 10 cm³ wody. Z przesączu wytrąca się dalsza ilość mniej czystego produktu reakcji. Połączone osady oczyszcza się przez krystalizację z wody i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się 10 - 11 g kwasu 5-chlorosalicylowego (tj. 60 - 68% wyd.).

Właściwości: kwas 5-chlorosalicylowy ma postać igieł o temp. topnienia 169 - 172^oC, trudno rozpuszczalnych w zimnej wodzie, częściowo we wrzącej, łatwo w etanolu, CHCl₃, benzenie
i kwasie octowym. Tworzący się ubocznie w niewielkiej ilości kwas 3,5-dichlorosalicylowy
o temp. topnienia 217 - 219^oC nie rozpuszcza się w wodzie i zostaje oddzielony w czasie kry­stalizacji.

KWAS 2,3-DIBROMO-3-FORMYLOAKRYLOWY
(KWAS MUKOBROMOWY)

wg G. A. Taylor, Org. Synth., 2, 688 (1943)

UWAGA: Reakcję należy prowadzić pod wyciągiem!

Odczynniki:

Furfural 25 g (23 cm³)

Brom 225 g (72 cm³)

NaHSO₃ nasycony

r-r wodny

W kolbie kulistej z trzema prostymi szyjami o pojemności 0,5 dm³, zaopatrzonej
w mieszadło mechaniczne, termometr oraz wkraplacz umieszcza się 25 g (23 cm³, 0,26 mola) furfuralu oraz 250 cm³ wody z lodem. Zawartość kolby schładza się w łaźni lodowej do tem­peratury poniżej 2°C i wkrapla 225 g (72 cm³, 1,40 mola) bromu z taką szybkością, aby tem­peratura w kolbie nie przekroczyła 5°C. Po zakończeniu wkraplania bromu usuwa się wkrap­lacz, termometr i mieszadło, a mieszaninę reakcyjną ogrzewa do wrzenia pod chłodnicą zwrotną w ciągu 30 minut. Następnie chłodnicę zwrotną zastępuje się chłodnicą destylacyjną i oddestylowuje nadmiar bromu. Destylację prowadzi się tak długo, aż ciecz w kolbie odbarwi się. Pozostałość po destylacji odparowuje się do sucha pod zmniejszonym ciśnieniem, lub przenosi do parownicy i odparowuje do sucha na wrzącej łaźni wodnej. Do pozostałości do­daje się ok. 30 cm³ zimnej wody i kilka kropel nasyconego roztworu siarczanu(IV) sodu. Wy­dzielone kryształy odsącza się i krystalizuje z wody o temperaturze ok. 90°C (węgiel aktyw­ny) i suszy na powietrzu.

Otrzymuje się ok. 50 g (75%) kwasu 2,3-dibromo-3-formyloakrylowego (kwasu mu­kobromowego) w postaci białych blaszek o temp. topn. 124 - 125°C.

KWAS 7-JODO-8-HYDROKSYCHINOLINO-5-SULFONOWY
(KWAS JATRENOWY)

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 28

Odczynniki:

Kwas 8-hydroksychinolino-5-sulfonowy 3,0 g

H₂O₂ (30%) 0,7 cm³

NaHCO₃ 3,0 g

Roztwór jodku - jodanu sodu 22,5 cm³ (1,68 g jodu)

Kwas solny stęż. 6 cm³

W kolbie okrągłodennej o poj. 100 cm³ z zamontowanym mieszadłem i termometrem, rozcieńcza się 22,5 cm³ roztworu jodku - jodanu sodu (1) wodą do objętości 60 cm³ w temp. 20 - 22°C. Następnie dodaje się 0,6 g kwasu 8-hydroksychinolino-5-sulfonowego i zaczyna wkraplać powoli 0,7 cm³ wody utlenionej (H₂O₂), dodając jednocześnie porcjami resztę kwasu. Po ukończeniu dodawania miesza się jeszcze 1 godz. (temperatura wzrasta do 30^oC), po czym podnosi powoli (w czasie 1 godz.) temperaturę do 50 - 55^oC i utrzymuje ją przez dalsze 2 godz.. Po tym czasie dodaje się kwaśny węglan sodowy (3,0 g), miesza jeszcze 1 - 2 godz. i sączy do naczynia zawierającego 6 cm³ stężonego kwasu solnego i 30 cm³ wody. Z oziębionego do 20^oC przesączu oddziela się wytrącony kwas jatrenowy i płucze na lejku wodą, aż do zupełnego usunięcia jonów Cl^-. Produkt suszy się na powietrzu lub w suszarce próżniowej w 90^oC.

Właściwości: kwas jatrenowy (7-jodo-8-hydroksychinolino-5-sulfonowy) ma postać żółto­brunatnego krystalicznego proszku, bez zapachu i smaku o temperaturze topnienia 260 - 270^oC. Jest trudno rozpuszczalny w wodzie i alkoholu, prawie nierozpuszczalny w eterze, benzenie i chloroformie.

UWAGA:

(1) Przygotowanie 50 cm³ roztworu jodku - jodanu sodu

Odczynniki:

NaOH 1,25 g

Jod 3,75 g

W kolbie stożkowej o poj. 250 cm³ rozpuszcza się 1,25 g NaOH w 35 cm³ wody
o temp. 60^oC, dodaje 3,75 g jodu i wstrząsa aż do rozpuszczenia. Po rozcieńczeniu do obj. 50 cm³ roztwór należy przechowywać w temperaturze 30 - 40°C, aby zapobiec wydzieleniu się krystalicznego osadu NaIO₃; roztwór powinien mieć odczyn wyraźnie alkaliczny (w razie potrzeby dodać parę kropli ługu).

2,4,6-TRIBROMOANILINA

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1964, str. 589

Odczynniki:

Anilina 10 g

Brom 19 ml

Lod. kwas octowy 60 ml

Alkohol 2-propylowy do krystalizacji

W zlewce rozpuszcza się 10 g aniliny w 40 ml lod. kwasu octowego i mieszając doda­je się powoli (z wkraplacza) roztwór 60 g (19 ml) bromu w 20 ml lod. kwasu octowego. Pod­czas wkraplania bromu zawartość zlewki należy chłodzić w wodzie z lodem, gdyż reakcja jest egzotermiczna. Produkt po reakcji ma konsystencję pasty i powinien mieć barwę żółto-bru­natną, w razie potrzeby dodaje się nieco więcej bromu. Mieszaninę przenosi się do 200 ml wody a wydzielony osad odsącza, przemywa wodą i suszy. Tribromoanilinę o temp. topnienia 119 - 120^oC otrzymuje się z niemal 100% wydajnością.

Celem oczyszczenia, surowy produkt poddaje się krystalizacji z alkoholu (etanol lub 2-propanol) otrzymując produkt o temp. topnienia 120^oC.

UWAGA !!! Reakcję należy wykonać bezwzględnie pod sprawnie działającym wyciągiem. Należy chronić oczy, twarz i ręce przed zetknięciem z bromem lub jego parami, ponieważ powoduje on poważne oparzenia.

2,4,6-TRIBROMOFENOL

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 237

Odczynniki:

Fenol 20 g

Brom 32,9 cm ³

Alkohol do krystalizacji

20 g Fenolu (0,21 mola) rozpuszcza się w 200 cm³ wody w kolbie stożkowej, po czym silnie wstrząsając i chłodząc wodą, wkrapla się z biurety 32,9 cm³ bromu. Po dodaniu całej ilości bromu produkt ogrzewa się na łaźni wodnej przez 15 minut w temperaturze 50 - 60^oC (323 - 333K). Następnie kolbę wstawia się do zimnej wody na kilka godzin. Wydzielony żół­tawy osad tribromofenolu rozpuszcza się w 100 cm³ gorącego alkoholu i wstrząsając dodaje tak długo gorącej wody, aż powstanie trwałe zmętnienie, po czym odstawia do krystalizacji
w chłodnym miejscu. Po kilku godzinach sączy się osad, przemywa wodą i suszy.

Wydajność 60 g (85 %), temp. topn. 95^oC (368K) .

UWAGA !!! Reakcję należy wykonać bezwzględnie pod sprawnie działającym wyciągiem. Należy chronić oczy, twarz i ręce przed zetknięciem z bromem lub jego parami, ponieważ powoduje on poważne oparzenia.

HYDROLIZA I AMINOLIZA

AMID KWASU SALICYLOWEGO (SALICYLAMID)

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 61

Metoda I (Z KWASU SALICYLOWEGO)

Odczynniki:

Kwas salicylowy 3,0 g (0,021 mola)

Metanol 12 ml

Woda amoniakalna stęż. 20 ml

Kwas siarkowy stęż. 5 kropli

Nasycony r-r NaHCO₃ 20 ml

Kwas solny 20%

W kolbie kulistej, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, ogrzewa się do wrzenia w ciągu 8 godz. mieszaninę składającą się z 3,0 g kwasu salicylowego i 12 ml metanolu z dodatkiem 5 kropli kwasu siarkowego. Po oziębieniu dodaje się przez chłodnicę 20 ml stęż. wody amonia­kalnej i podgrzewa na łaźni wodnej przez 15 min.. Zawartość kolby przenosi się do zlewki chłodzonej wodą z lodem i zakwasza 20% roztworem kwasu solnego do pH ok. 2. Wydzielo­ny osad sączy się na lejku Büchnera i przemywa 10 ml zimnej wody. Surowy amid miesza się z 20 ml nasyconego roztworu NaHCO₃ (celem usunięcia kwasu salicylowego), sączy, prze­mywa 5 ml zimnej wody i suszy.

Po krystalizacji z wody otrzymuje się ok. 1,8 g (60% wyd.) salicylamidu o temp. topn. 140^oC (wg katalogu Aldrich temp. topn. salicylamidu wynosi 140 - 144^oC).

Metoda II (Z SALICYLANU METYLU)

Odczynniki:

Salicylan metylu 5,0 g (0,032 mole)

Woda amoniakalna stęż. 30 ml

Roztwór 10% NaHCO₃ 15 ml

Kwas solny lub siarkowy

W kolbie, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne, umieszcza się 5,0 g salicylanu me­tylu i 30 ml stęż. wody amoniakalnej i całość miesza do zaniku warstwy oleistej (ok. 5 - 8 godz.). Homogeniczny roztwór przenosi się do kolby destylacyjnej i oddestylowuje ok. 25 ml płynu. Do pozostałości dodaje się 30 ml wody, węgla aktywnego, podgrzewa do wrzenia
i sączy na gorąco. Zimny przesącz zakwasza się HCl lub H₂SO₄ do pH 4-5. Powstały osad są­czy się i przemywa zimną wodą. Wilgotny, surowy produkt reakcji zawierający nieco kwasu salicylowego, miesza się w ciągu 15 min. z 15 ml 10% roztworu NaHCO₃, sączy i przemywa zimną wodą. Po krystalizacji ze 100 ml wody otrzymuje się czysty salicylamid.

W reakcji otrzymuje się 3 - 4 g salicylamidu o temp. topn. 140^oC (wg katalogu Al­drich temp. topn. salicylamidu wynosi 140 - 144^oC).

p-BROMOANILINA

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 585

Odczynniki:

p-Bromoacetanilid 18 g

Etanol 35 ml

Kwas solny stęż. 22 ml

Wodorotlenek sodu r-r 5%

W kolbie kulistej poj. 500 ml, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, rozpuszcza się 18 g (0,084 mol) p-bromoacetanilidu w 35 ml wrzącego etanolu. Do wrzącego roztworu wprowa­dza się małymi porcjami, poprzez chłodnicę, z wkraplacza z wyrównywaczem ciśnień, 22 ml stęż. kwasu solnego. Następnie zawartość kolby ogrzewa się do wrzenia przez 30 - 40 min., aż do chwili, gdy próbka roztworu po rozcieńczeniu wodą pozostaje całkowicie przeźroczy­sta. Wtedy roztwór rozcieńcza się 150 ml wody i łączy kolbę z chłodnicą destylacyjną. De­stylację prowadzi się z łaźni powietrznej zbierając ok. 100 ml destylatu składającego się
z octanu etylu, etanolu i wody. Pozostały roztwór, zawierający chlorowodorek
p-bromoaniliny, wylewa się do 100 ml lodowatej wody i mieszając energicznie, dodaje
5% roztworu wo­dorotlenku sodu do reakcji słabo alkalicznej. p-Bromoanilina wydziela się
w postaci oleju, który szybko krystalizuje. Surowy produkt odsącza się pod zmniejszonym ciś­nieniem, prze­mywa zimną wodą i suszy na powietrzu na arkuszach bibuły.

Wydajność 14 g (97%); temp. topn. 66^oC. Krystalizacja z rozc. alkoholu związana jest z dużymi stratami i jest zwykle zbyteczna.

KWAS BENZOESOWY

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 78

Odczynniki:

Benzanilid 3,5 g (0,019 mola)

Kwas siarkowy(VI) 70% 35,0 cm³

Benzanilid ogrzewa się z 70% kwasem siarkowym w kolbie okrągłodennej o poj. 250 cm³ pod chłodnicą zwrotną, w temperaturze wrzenia przez 30 min.. Następnie dolewa się przez chłodnicę powoli, małymi porcjami 25 cm³ gorącej wody. Zawartość kolby przelewa się do zlewki i oziębia. Wydzielony osad odsącza się na lejku Büchnera, a następnie krystali­zuje z wody.

Temperatura topnienia kwasu benzoesowego wynosi 123^oC.

KWAS SALICYLOWY (z aspiryny)

wg „Ćwiczenia z analizy i preparatyki organicznej”, cz. II, pr. zbiorowa pod red. J. Bojarskiego, AM w Krakowie, 1985, str. 100

Odczynniki:

Aspiryna 10,0 g

5% etanolowy roztwór KOH 100,0 cm³

HCl stęż. (do zakwaszenia)

W kolbie okrągłodennej o poj. 250 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, ogrzewa się reagenty na wrzącej łaźni wodnej w ciągu 45 min. Następnie roztwór rozcieńcza się zimną wodą do objętości 200 cm³ i sączy. Po oziębieniu przesącz zakwasza się stężonym kwasem solnym do odczynu silnie kwaśnego wobec papierka uniwersalnego. Wydzielony kwas sali­cylowy odsącza się na lejku Büchnera i krystalizuje z wody.

Otrzymuje się ok. 6,4 g kwasu salicylowego o temp. topnienia 158^oC (ok. 85% wyd. teoret.).

p-NITROANILINA

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 171

Odczynniki:

p-Nitroacetanilid 9,0 g (0,05 mola)

Kwas siarkowy 25% 35,0 cm ³

Wodorotlenek sodowy

lub 25% r-r amoniaku

Do kolby kulistej o poj.100 cm³ wprowadza się 9 g p-nitroacetanilidu i 35 cm³ 25% roztworu kwasu siarkowego i całość ogrzewa pod chłodnicą zwrotną. Roztwór staje się poma­rańczowy. Hydroliza jest zakończona, gdy cały p-nitroacetanilid przejdzie do roztworu.
W roztworze znajduje się p-nitroanilina w postaci siarczanu. Roztwór sączy się, a wolną zasadę wytrąca z przesączu przez dodanie 10% roztworu wodorotlenku sodowego lub stęż. roztworu amoniaku aż do odczynu wyraźnie zasadowego. Po oziębieniu odsącza się żółty, krystaliczny osad, przemywa wodą i starannie odsącza pod zmniejszonym ciśnieniem. Wysuszony produkt krystalizuje się z rozcieńczonego alkoholu (równe objętości alkoholu
i wody) lub z wody.

Otrzymuje się 6,7 g (97%) związku o temp. topn. 147 - 148^oC (420 - 421K).

p-Nitroanilina ma postać żółtych igieł, dobrze rozpuszcza się w alkoholu i eterze, sła­biej w benzenie. Temp. topn. czystego związku wynosi 147,5^oC (420,5K).

KARBOKSYLACJA I DEKARBOKSYLACJA

KWAS 2,4 - DIHYDROKSYBENZOESOWY

wg B. Bochwic, Preparatyka organiczna, PWN Warszawa 1971, s. 354

Odczynniki:

Rezorcyna 1 mol

KHCO₃ 5 moli

Kwas solny stęż.

1 Mol rezorcyny ogrzewa się 2 godz. pod chłodnicą zwrotną z roztworem 5 moli wodo­rowęglanu potasowego w 1 litrze wody. Po ochłodzeniu wytrąca się powstały kwas za pomocą stężonego kwasu solnego. Po ochłodzeniu do temperatury 0^oC odsącza się go i kry­stalizuje z wody z dodatkiem węgla aktywnego.

Otrzymuje się kwas z wydajnością ok. 50%. Czysty kwas 2,4-dihydroksybenzoesowy posiada temp. topn. 213^oC (rozkł.).

NITROMETAN

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 481

Odczynniki:

Kwas chlorooctowy 125 g

NaOH r-r wodny 40% ok. 90 cm³

Azotyn sodu 91 g

Do umieszczonej w kolbie kulistej z dwiema szyjami o poj. 1 l mieszaniny 125 g kwasu chlorooctowego i 125 g potłuczonego lodu dodaje się, mieszając lub wstrząsając, 40% roztwór NaOH w takiej ilości, aby uzyskać roztwór słabo alkaliczny wobec fenoloftaleiny (zużywa się ok. 90 cm³ ługu). Temperatura nie może przekroczyć 20^oC, aby zapobiec tworze­niu się glikolanu sodu. Do kolby wlewa się roztwór 91 g czystego azotynu sodu w 100 cm³ wody; w drugiej szyi kolby umieszcza się termometr, którego koniec zanurzony jest głęboko w cieczy. Kolbę destylacyjną łączy się z wydajną chłodnicą (np. z chłodnicą z podwójnym płaszczem chłodzącym) przystosowaną do destylacji; odbieralnik najlepiej jest chłodzić
w wodzie z lodem. Mieszaninę ogrzewa się powoli aż do momentu pojawienia się pierwszych pęcherzyków dwutlenku węgla; następuje to wtedy, gdy ciecz osiągnie temp. 80 - 85^oC. Na­tychmiast przerywa się ogrzewanie. Reakcja (rozkład nitrooctanu sodu) przebiega z wydzie­leniem ciepła i temperatura wzrasta prawie do 100^oC bez zewnętrznego ogrzewania. Jeśli ogrzewa się jeszcze kolbę, gdy mieszanina reakcyjna osiągnie temp. 85^oC, wówczas następuje silne pienienie się i traci się znaczne ilości nitrometanu. Gdy reakcja przebiega zbyt gwałtow­nie, można ją zahamować owijając kolbę mokrym ręcznikiem. Podczas egzotermicznej reak­cji z kolby oddestylowuje ok. 30 cm³ nitrometanu i ok. 40 cm³ wody. Gdy egzotermiczna reakcja kończy się (temperatura spada poniżej 90^oC), ogrzewa się mieszaninę łagodnie, aż jej temperatura osiągnie 110^oC. Destylat przenosi się do rozdzielacza, pozostawia co najmniej na 30 min. do całkowitego rozdzielenia się warstw i oddziela dolną warstwę nitrometanu, suszy ją bezwodnym chlorkiem wapnia lub bezwodnym siarczanem wapnia i destyluje.

Otrzymuje się 30 g (37%) nitrometanu o temp. wrzenia 100 - 102^oC.

Dodatkową niewielką ilość produktu (3 - 4 g) można wyodrębnić przez nasycenie warstwy wodnej chlorkiem sodu (w ilości 1/4 jej masy), destylację otrzymanego roztworu i oddziele­nie nitrometanu z destylatu.

KONDENSACJA

2-AMINO-6-NITRO-1,8-NAFTYRYDYNA

wg C. Reihardt, W. Scheibelein, Tetrahedron Lett., 24, 2087 (1977)

Odczynniki:

Sól sodowa wodzianu aldehydu nitromalonowego 2 g

2,6-Diaminopirydyna 1,52 g

Pirydyna do krystalizacji

Roztwór 2 g soli sodowej wodzianu aldehydu nitromalonowego i 1,52 g 2,6-diamino­pirydyny w 100 cm³ wody ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną w ciągu 8 godzin. Po ochło­dzeniu odsącza wydzielony osad.

Po krystalizacji z pirydyny otrzymuje się ok. 1 g (36%) 2-amino-6-nitro-1,8-naftyry-dyny o temp. topn. >360°C w postaci żółtych igieł.

BENZIMIDAZOL

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 760

Odczynniki:

o-Fenylenodiamina 27 g

Kwas mrówkowy 90% 17,5 g (16 ml)

Wodorotlenek sodu r-r 10%

W kolbie kulistej o poj. 250 ml umieszcza się 27 g (0,25 mol) o-fenylenodiaminy
i dodaje 17,5 g (16 ml, 0,34 mol) 90% kwasu mrówkowego. Mieszaninę ogrzewa się w temp. 100^oC w ciągu 2 godz., po czym chłodzi i dodaje powoli, stale mieszając zawartość kolby, 10% roztwór wodorotlenku sodu do uzyskania odczynu słabo alkalicznego wobec papierka lakmusowego. Surowy benzimidazol odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa wodą z lodu, dobrze odciska i ponownie przemywa 25 ml zimnej wody. Odsączony osad roz­puszcza się w 400 ml wrzącej wody, dodaje 2 g węgla odbarwiającego, ogrzewa do wrzenia
w ciągu 15 min. i sączy szybko pod zmniejszonym ciśnieniem przez ogrzany lejek üchnera do ogrzanej kolby. Przesącz chłodzi się do ok. 10^oC, odsącza benzimidazol, przemywa 25 ml zimnej wody i suszy w temp. 100^oC.

Otrzymuje się 25 g (85%) czystego benzimidazolu o temp. topn. 171 - 172^oC.

1,3-BENZOKSAZYNO-2,4-DION

wg S. L. Shapiro, I. M. Rose, L. Freedman, J. Org. Chem., 1957, str. 2811

Odczynniki:

Salicylamid 37,4 g

Pirydyna 100 ml

Acetonitryl 60 ml

Chloromrówczan etylu 22 ml

Kwas solny stęż. 10 ml

Dimetyloformamid do krystalizacji

Do suspensji 37,4 g (0,2 moli) salicylamidu w 100 ml pirydyny i 60 ml acetonitrylu, schłodzonej do 5^oC, dodano w ciągu 20 min. 22 ml (0,22 moli) chloromrówczanu etylu, zwa­żając, aby temperatura mieszaniny reakcyjnej nie przekroczyła 5^oC. Otrzymaną mieszaninę zatęża się na drodze destylacji do momentu, gdy temperatura wewnątrz kolby osiągnie 122^oC (zbiera się w tym czasie ok. 120 ml destylatu). Tak otrzymaną mieszaninę ogrzewa się na­stępnie pod chłodnicą zwrotną w ciągu 1 godz., a po ochłodzeniu dodaje 300 ml wody i 10 ml stęż. kwasu solnego. Wydzielony produkt sączy się, przemywa zimną wodą i suszy.

Otrzymuje się 27 g (82 % wyd.) 1,3-benzoksazyno-2,4-dionu, który po krystalizacji
z rozcieńczonego dimetyloformamidu ma temp. topn. 229 - 230^oC.

BENZOTRIAZOL

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 760

Odczynniki:

o-Fenylenodiamina 10,8 g

Kwas octowy lod. 11,5 cm³

Azotyn sodu 7,5 g

W zlewce o poj. 250 cm³ sporządza się roztwór 10,8 g o-fenylenodiaminy w mieszani­nie 11,5 cm³ lodowatego kwasu octowego i 30 cm³ wody; w razie trudności w uzyskaniu kla­rownego roztworu mieszaninę należy nieco ogrzać. Roztwór chłodzi się do temp. 15^oC i do­daje w jednej porcji roztwór 7,5 g azotynu sodu w 15 cm³ wody przy intensywnym mieszaniu magnetycznym. Mieszanina samorzutnie ogrzewa się i w ciągu 2 - 3 min. osiąga temp. 85^oC, następnie zaczyna stygnąć, przy czym zmianie ulega barwa mieszaniny z intensywnie czer­wonej na jasnobrązową. Zawartość zlewki miesza się jeszcze przez 15 min.; w tym czasie temperatura obniża się do 35 - 40^oC. Mieszaninę oziębia się jeszcze bardziej zanurzając zlewkę w łaźni z lodem na okres 30 min. Wydzielony jasnobrązowy osad odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i przemywa trzema porcjami wody z lodu (po ok. 30 cm³). Surowy produkt rozpuszcza się w ok. 130 cm³ wrzącej wody, dodaje węgla odbarwiającego, sączy
i przesącz pozostawia, by nieco ostygł. Gdy temperatura spadnie do ok. 50^oC zaszczepia się roztwór kilkoma kryształami surowego benzotriazolu zachowanymi z poprzedniej operacji. Mieszaninę pozostawia się, aby powoli osiągnęła temperaturę pokojową (w celu uniknięcia wydzielania się produktu w postaci oleju), po czym bardziej oziębia się ją w lodzie i odsącza benzotriazol, wydzielony w postaci słomkowożółtych igieł o temp. topnienia 99 - 100^oC. Po zatężeniu przesączu otrzymuje się drugi rzut produktu.

Wydajność ok. 8 g (67%).

CHINIZARYNA

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 168

Odczynniki:

Hydrochinon 2,2 g (0,02 mola)

Bezwodnik kwasu ftalowego 10,4 g (0,07 mola)

Kwas siarkowy stęż. 25,0 cm ³

Kwas ortoborowy 25,0 g

Mieszaninę 2,2 g hydrochinonu, 10,4 g bezwodnika kwasu ftalowego, 25 cm³ stęż. kwasu siarkowego i 25 g kwasu ortoborowego umieszcza się w kolbie kulistej o poj. 100 cm³. Całość ogrzewa się przez 30 min. w temp. 150 - 160^oC (423 - 433K), a następnie przez 10 min. w temp. 190 - 200^oC (463 - 473K). Gorącą mieszaninę poreakcyjną wlewa się ostrożnie, mieszając, do zlewki zawierającej 100 cm³ wody, ogrzewa do wrzenia i sączy się na gorąco. Przesącz odrzuca się. Osad ponownie wygotowuje się z taką samą ilością wody. Po ponow­nym odsączeniu osad przemywa się i suszy.

Otrzymuje się chinizarynę z wyd. ok. 20% (1 g) o temp. topn. 196^oC (469K).

Związek ten oczyszcza się na drodze krystalizacji z kwasu octowego, toluenu lub ksylenu, albo sublimuje. Czysta chinizaryna występuje w postaci czerwonych kryształów o temp.topn. 200 - 202^oC (473 - 475K). Chinizaryna nie rozpuszcza się w wodzie, z alkaliami tworzy nie­bieskofioletowe roztwory. Jest produktem wyjściowym do produkcji barwników.

DIBENZYLIDENOACETON
(1,5-DIFENYLO-1,4-PENTADIEN-3-ON)

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 678

Odczynniki:

Aldehyd benzoesowy 26,5 g (25,5 ml)

Aceton 7,3 g (9,3 ml)

NaOH 25 g

Etanol 200 ml

Octan etylu do krystalizacji

W kolbie kulistej o poj. 500 ml, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne i zanurzonej w łaźni wodnej, umieszcza się zimny roztwór 25 g wodorotlenku sodu w 250 ml i 200 ml etanolu (1). Utrzymując temperaturę roztworu 20 - 25^oC i energicznie mieszając, dodaje się połowę uprzednio przygotowanej mieszaniny 26,5 g (25,5 ml, 0,25 mol) czystego aldehydu benzoesowego i 7,3 g (9,3 ml, 0,125 mol) acetonu. W ciągu 2 - 3 min. tworzy się kłaczkowaty osad. Po 15 min. dodaje się pozostałą część mieszaniny aldehyd benzoesowy-aceton i miesza jeszcze przez 30 min. Osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem i przemywa zimną wodą tak, aby prawie całkowicie usunąć wodorotlenek sodu. Produkt suszy się w pokojowej tempe­raturze na bibule filtracyjnej do stałej masy; otrzymuje się 27 g (93%) surowego dibenzylide­noacetonu o temp. topn. 105 - 107^oC. Krystalizuje się go z octanu etylu (2,5 ml/1 g) lub
z rektyfikatu (alkoholu etylowego).

Odzyskuje się ok. 80% czystego dibenzylidenoacetonu o temp. topn. 112^oC.

UWAGA:

1. Stosuje się etanol w ilości niezbędnej do rozpuszczenia aldehydu benzoesowego oraz do utrzymania w roztworze początkowo utworzonego benzylidenoacetonu, w czasie po­trzebnym na reakcję z drugą cząsteczką aldehydu benzoesowego.

2,3 - DIHYDROKSYCHINOKSALINA

wg S. Bogdał, M. Woźniak, Preparatyka Organiczna, Kraków, 1988, t. II, str. 155

Odczynniki:

o-Fenylenodiamina 7,0 g (0,065 mola)

Kwas szczawiowy kryst. 8,5 g (0,09 mola)

Kwas solny 4 N 300,0 cm ³

NaOH

7,0 g o-Fenylenodiaminy, 8,5 g kwasu szczawiowego dwuwodnego oraz 80 cm³ 4 N kwasu solnego ogrzewa się w kolbie kulistej o poj. 250 cm³ pod chłodnicą zwrotną aż do utworzenia się szarozielonego osadu. Trwa to zwykle ok. 2 godz. Po oziębieniu osad odsącza się, przemywa dobrze wodą i suszy w temp. ok. 100^oC (373K).

Produkt oczyszcza się przez rozpuszczenie w 200 cm³ 1 N roztworu wodorotlenku so­dowego, odbarwienie węglem aktywnym i wytrącenie roztworem 4 N kwasu solnego. Wytrą­cony osad sączy się i suszy.

Otrzymuje się ok. 10,0 g (95%) produktu.

Czysta 2,3-dihydroksychinoksalina [(1H,4H)-chinoksalino-2,3-dion] ma postać bez­barwnych drobnych kryształów o temp. topn. 374 - 376^oC (647 - 649K).

2,3-Dihydroksychinoksalina jest trudno rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicz­nych. Łatwo rozpuszcza się w alkaliach.

FTALOILOGLICYNA

wg S. Bogdał, M. Woźniak, „Preparatyka Organiczna”, Kraków 1988, t. II, str. 169

Odczynniki:

Bezwodnik ftalowy 3,0 g

Glicyna (kw. aminooctowy) 1,5 g

Metanol lub etanol (do krystalizacji)

W kolbie kulistej z szeroką szyją o poj. 50 cm³ miesza się dokładnie 1,5 g glicyny
i 3,0 g dobrze roztartego bezwodnika ftalowego. Mieszaninę ogrzewa się na łaźni olejowej
o temperaturze 145 - 150^oC w ciągu 30 min., od czasu do czasu mieszając zawartość kolby łopatką (kolbę należy zatkać zwitkiem waty). Po ochłodzeniu zestaloną masę krystalizuje się z wody w tej samej kolbie. Można ja również rozpuścić w metanolu lub etanolu, ogrzać do wrzenia z węglem aktywnym i przesączyć. Z przesączu ftaloiloglicynę wytrąca się wodą i pozostawia do krystalizacji.

Otrzymuje się ok. 3,7 g (90% wyd. teor.) ftaloiloglicyny w postaci bezbarwnych igieł o temp. topnienia 192 - 194^oC.

6-HYDROKSY-1,3-(2H)-BENZOKSATIOLON-2 (Tioxolon)

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych”, Kraków, 1991, str. 52

Odczynniki:

Rezorcyna 5,5 g

Siarczan(VI) miedzi pięciowodny (CuSO₄ ^. 5H₂O) 25,0 g

Tiocyjanian potasu 20,0 g

lub Tiocyjanian amonu 15,5 g

Węglan sodu 2N 25 cm³

W zlewce o poj. 400 cm³ umieszczonej na mieszadle magnetycznym sporządza się roztwór 25,0 g siarczanu(VI) miedzi w 125 cm³ wody i dodaje 5,5 g rezorcyny. Po jej roz­puszczeniu wlewa się roztwór tiocyjanianu potasu lub amonu w 25,0 cm³ wody. Wydzielony początkowo czarny osad tiocyjanianu miedzi(II) przechodzi po ok. 20 min. w biały tiocyja­nian miedzi(I), który odsącza się na lejku Büchnera, dobrze odciska i przemywa trzema por­cjami po 5 cm³ zimnej wody. Połączone przesącze zadaje się stopniowo, mieszając, 25 cm³ 2n roztworu Na₂CO₃. Wytrącony osad 2-imino-6-hydroksy-1,3-(2H)-benzoksatiolu odsącza się po 30 min. i płucze na sączku 5 - 8 cm³ zimnej wody. Wilgotny osad przenosi się do zlewki o poj. 400 cm³, ogrzewa ze 100 cm³ HCl (1 : 2) do rozpuszczenia, dodaje 1,0 - 1,5 g wegla aktywnego, ogrzewa do wrzenia jeszcze 3 min. i sączy na gorąco. Z oziębionego prze­sączu wydzielają się kryształy tioxolonu. Surowy produkt hydrolizy oczyszcza się przez kry­stalizację z wody.

Otrzymuje się ok. 5,0 g (ok. 60% wyd. teoret.) tioxolonu w postaci bezbarwnych lub kremowożółtych igieł o temp. topnienia 157 - 160^oC.

N-FENYLOMOCZNIK i N,N'-DIFENYLOMOCZNIK

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 151

Odczynniki:

Chlorowodorek aniliny 13,0 g (0,1 mola)

Mocznik 24,0 g (0,4 mola)

Kwas solny stęż. 0,8 cm ³

Kwas octowy lodowaty 0,8 cm ³

W kolbie kulistej o poj. 150 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, rozpuszcza się 13 g chlorowodorku aniliny (1) i 24 g mocznika w 50 cm³ wody (w razie potrzeby roztwór się sączy). Do tego roztworu dodaje się 0,8 cm³ stęż. kwasu solnego i 0,8 cm³ lod. kwasu octo­wego. Całość ogrzewa się do wrzenia w ciągu 30 min. Po ok. 15 min. zaczynają wypadać drobne, białe kryształki (głównie N,N'-difenylomocznika). Ich ilość stale wzrasta w miarę upływu czasu. Następnie kolbę chłodzi się w lodzie i odsącza kryształy pod zmniejszonym ciśnieniem. Powstałą mieszaninę fenylomocznika i difenylomocznika rozdziela się przez ogrzanie jej do wrzenia w 100 cm³ wody i przesączenie do ciepłej kolby przez ogrzany lejek Büchnera. Na lejku pozostaje surowy N,N'-difenylomocznik, a przesącz zawiera N-fenylo­mocznik, który wypada z przesączu po jego ochłodzeniu.

Otrzymuje się ok. 6 g (44%) N-fenylomocznika o temp. topn. 146 - 147^oC (419 - 420K). Po krystalizacji z wody jego temperatura topn. podnosi się do 148^oC (421K).

Surowy N,N'-difenylomocznik - 2 g (19%) topi się w 241^oC (514K). Po krystalizacji z lod. kwasu octowego lub octanu etylowego z dodatkiem węgla aktywnego otrzymuje się bezbarwny produkt topiący się w temp. 242^oC (515K).

N-Fenylomocznik rozpuszcza się dobrze w gorącej wodzie i alkoholu, trudno w zim­nej wodzie i alkoholu.

N,N'-Difenylomocznik rozpuszcza się w alkoholu, eterze, chloroformie, trudno roz­puszcza się w wodzie.

UWAGA:

1. Chlorowodorek aniliny można otrzymać działając (w małej zlewce) na 2 g aniliny nadmia­rem (ok. 3 cm³) stęż. kwasu solnego. Po oziębieniu osad sączy się pod zmniejszonym ciśnie­niem, przemywa małą objętością eteru i suszy między dwoma arkuszami bibuły.

FTALIMID

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 151

Odczynniki:

Bezwodnik ftalowy 15 g

Mocznik 3 g

W kolbie kulistej z długą szyją o poj. 250 cm³ umieszcza się 15 g (0,1 mola) bezwod­nika ftalowego, zmieszanego dokładnie z 3 g (0,05 mola) mocznika i ogrzewa na łaźni olejo­wej w temp. 130 - 135^oC (403 - 405K). Po stopieniu rozpoczyna się reakcja, której towarzy­szy intensywne pienienie, które powoduje po około 10 - 20 min. trzykrotny wzrost objętości mieszaniny w kolbie. Jednocześnie następuje wzrost temperatury wewnątrz kolby do 150 - 160^oC (423 - 433K), po czym mieszanina zestala się; przerywa się wtedy ogrzewanie i pozo­stawia do ostygnięcia. Następnie, po dodaniu 12 cm³ wody, rozdrabnia się zastygniętą mie­szaninę, odsącza i przemywa małą ilością wody i suszy.

Otrzymuje się ok. 13 g (88 % wyd.) praktycznie czystego ftalimidu o temp. topn. 233^oC (506 K). Ftalimid można krystalizować z etanolu, ale jego rozpuszczalność jest bardzo mała (ok. 5 %).

KWAS CYNAMONOWY

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 89

Odczynniki:

Aldehyd benzoesowy 10,6 g (0,1 mola)

Bezwodnik kwasu octowego 15,0 g

Octan potasowy 6,0 g

Węglan sodowy

Kwas solny stęż.

Alkohol

W suchej kolbie kulistej o poj. 150 cm³ umieszcza się 10,6 g aldehydu benzoesowego, (nie zawierającego kwasu benzoesowego) 15,0 g bezwodnika octowego i 6 g świeżo stopio­nego, dokładnie sproszkowanego octanu potasowego. Substraty miesza się starannie. Kolbę zaopatruje w chłodnicę powietrzną, zabezpieczoną rurką z chlorkiem wapniowym i całość ogrzewa się przez 1 godz. na łaźni olejowej w temp. 170 - 180^oC (443 - 453K); mierzy się temperaturę łaźni. Mieszaninę reakcyjną chłodzi się powoli i gdy temp. spadnie do ok. 80 - 100^oC (353 - 373K), przelewa się ją do kolby kulistej o poj. 500 cm³, zawierającej ok. 50 cm³ wody. Kolbę reakcyjną przemywa się niewielką ilością gorącej wody. Następnie przeprowa­dza się alkalizację mieszaniny poreakcyjnej, dodając stopniowo, podczas mieszania, stęż. wodny roztwór węglanu sodowego. Alkalizację prowadzi się tak długo, aż kropla cieczy za­barwi wyraźnie na niebiesko czerwony papierek lakmusowy. Do alkalizacji nie można użyć roztworu wodnego wodorotlenku potasowego, ponieważ mogłoby to spowodować reakcję Cannizzaro z nieprzereagowanym aldehydem benzoesowym.

Po zakończeniu alkalizacji oddestylowuje się z parą wodną nieprzereagowany aldehyd benzoesowy. Destylację prowadzi się tak długo, aż destylat stanie się przeźroczysty. Pozo­stałość w kolbie sączy się w celu oddzielenia smolistych produktów ubocznych reakcji. Do przesączu dodaje się porcjami, mieszając energicznie, stęż. kwas solny tak długo, aż przesta­nie wydzielać się ditlenek węgla. Po ochłodzeniu wydziela się surowy kwas cynamonowy, który odsącza się, przemywa zimną wodą i suszy. Kwas cynamonowy krystalizuje się z gorą­cej wody albo z mieszaniny 3 obj. wody i 1 obj. alkoholu.

Otrzymuje się ok. 9 g (60%) kwasu cynamonowego w postaci bezbarwnych kryszta­łów o temp. topn. 133^oC (406K).

KWAS 2-β-NITROETYLIDENOAMINOBENZOESOWY

wg G. B. Bachman, D. E. Welton, G. L. Jenkins, J. E. Christian,

J. Am. Chem. Soc., 69, 365 (1947)

Odczynniki:

Wodorotlenek sodu 5,4 g; R: 35; S: 26-37/39-45

Nitrometam 5,4 g (4,8 cm³); R: 5-10-22; S: 41

Kwas 2-aminobenzoesowy

(kwas antranilowy) 5,5 g; R: 36

Kwas solny stęż. (37%) 15,7 cm³; R: 34-37; S: 26-36/37/39-45

Do oziębionego roztworu 5,4 g NaOH w 11 cm³ wody, przy intensywnym mieszaniu, wkroplono powoli 2,4 cm³ nitrometanu utrzymując temp. w zakresie 25 - 30^oC. Następnie mieszaninę podgrzano do temp. 40^oC i ponownie ochłodzono. Kolejno, intensywnie miesza­jąc, wkroplono powoli drugą porcję 2,4 cm³ nitrometanu, utrzymując temp. 40 - 45^oC. W tej temperaturze kontynuowano mieszanie, aż do momentu rozpuszczenia się całego osadu
i otrzymania klarownego roztworu o barwie czerwonej. Następnie roztwór ogrzewano
w temp. 50 - 55^oC przez ok. 2 - 5min. Po schłodzeniu do temp. 30^oC roztwór wylano na niewielką ilość pokruszonego lodu (ok.12 g) i zakwaszono ok. 12 cm³ stęż. HCl (1). Tak otrzymany roztwór kwasu metazonowego był bezpośrednio dodawany do klarownego (przesączonego) roztworu 5,5 g kwasu antranilowego rozpuszczonego w roztworze kwasu solnego (3,7 cm³ HCl w 80 cm³ wody). Całość pozostawiono w temp. pokojowej na 12 - 16 godzin. Wytrącony żółty osad przesączono i przemyto kilkakrotnie wodą pozostawiając do wysuszenia na po­wietrzu. Do stałej masy suszono w temp.110^oC.

Wydajność reakcji 7 - 7,5 g (85 - 90%); kwas 2--nitroetylidenoaminobenzoesowy (M 208,17 g/mol) posiada temp.topn.196 - 197^oC.

UWAGA:

1. W przypadku otrzymywania roztworu kwasu metazonikowego, jeżeli nie nastąpi całkowi­te rozpuszczenie osadu, należy użyć więcej kwasu solnego. To samo dotyczy rozpuszcza­nia kwasu antranilowego.

2-METYLOBENZIMIDAZOL

Metoda I

wg A. I. Vogel, „Preparatyka organiczna”, WNT, Warszawa 1984, str. 760

Odczynniki:

Dichlorowodorek o-fenylenodiaminy 10,9 g

Kwas octowy 10,0 cm³

25% amoniak (do alkalizacji)

Etanol (do krystalizacji)

W kolbie okrągłodennej o poj. 250 cm³ ogrzewa się do wrzenia pod chłodnicą zwrotną mieszaninę 10,9 g dichlorowodorku o-fenylenodiaminy, 40 cm³ wody i 10,0 cm³ kwasu octowego w ciągu 45 min.. Po ochłodzeniu mieszaninę doprowadza się do odczynu wyraźnie alkalicznego dodając stopniowo stężonego roztworu amoniaku, odsącza wydzielony produkt
i krystalizuje go z 10% roztworu alkoholu etylowego.

Otrzymuje się ok. 4,4 g (56% wyd. teor.) produktu o temp. topn. 176^oC.

UWAGA:

Dichlorowodorek o-fenylenodiaminy można otrzymać wg A. I. Vogel, „Preparatyka Orga­niczna”, WNT, Warszawa 1984, str. 565 w następujący sposób:

42,0 g o-Fenylenodiaminy rozpuszcza się w 90 cm³ stężonego kwasu solnego i 60 cm³ wody zwierającej 3,0 g SnCl₂. Całość doprowadza się do wrzenia, dodaje ok. 3,0 g węgla aktywnego i są­czy na gorąco. Do gorącego przesączu dodaje się 150 cm³ stężonego Hcl
i oziębia w lodzie. Krysz­tały odsącza się na lejku B*chnera, przemywa małą ilością stężonego kwasu solnego i suszy w eksykatorze nad NaOH. Otrzymuje się ok. 75 g dichlorowodorku o-fenylenodiaminy. Czysty produkt topi się w temp. 258^oC (z rozkładem).

Metoda II

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 155

Odczynniki:

o-Fenylenodiamina 5,4 g (0,05 moli)

Kwas octowy 80 % 30 ml

Wodorotlenek sodu r-r 10%

W kolbie kulistej poj. 100 ml umieszcza się 5,4 g (0,05 moli) o-fenylenodiaminy i do­daje 30 ml 80 % kwasu octowego. Mieszaninę ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną w temp. 100^oC w ciągu 2 godz., po czym chłodzi i dodaje powoli, stale mieszając zawartość kolby, 10% roztwór wodorotlenku sodu do uzyskania odczynu słabo alkalicznego wobec papierka lakmusowego. Surowy 2-metylobenzimidazol odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa wodą z lodu, dobrze odciska i ponownie przemywa 25 ml zimnej wody. Surowy produkt oczyszcza się przez krystalizację z wody, z dodatkiem węgla odbarwiającego, ogrzewa do wrzenia w ciągu 15 min. i sączy szybko pod zmniejszonym ciśnieniem przez ogrzany lejek üchnera do ogrzanej kolby. Przesącz chłodzi się do ok. 10^oC, odsącza 2-me­tylobenzimidazol, przemywa 25 ml zimnej wody i suszy w temp. 100^oC.

Otrzymuje się 5,6 g (85%) czystego benzimidazolu o temp. topn. 176^oC.

3-NITRO-4-HYDROKSYCHINOLINA

wg G. B. Bachman, D. E. Welton, G. L. Jenkins, J. E. Christian,

J. Am. Chem. Soc., 69, 365 (1947)

Odczynniki:

Kwas 2--nitroetylidenoaminobenzoesowy 10,4 g

Bezwodnik kwasu octowego 50 cm³; R: 10-34; S: 26-45

Octan potasu bezw. 5 g

Kwas octowy lod. 50 cm³; R:10-35; S: 23.2-26-45

Reakcję należy wykonywać pod wyciągiem ze względu na stosowanie bezwodnika kwasu octowego.

W kolbie trójszyjnej o poj. 100 cm³ zaopatrzonej w mieszadło, termometr i chłodnicę zwrotną umieszcza się 10,4 g (0,05 mola) kwasu 2--nitroetylidenoaminobenzoesowego i 50 cm³ bezwodnika octowego. Całość miesza się i ogrzewa w temp.100 - 105^oC, aż do otrzyma­nia klarownego roztworu. Następnie, nie przerywając ogrzewania i mieszania, szybko dodaje się 5 g bezw. octanu potasu (suszony w temp. 110^oC). Temperatura gwałtownie podnosi się do 134 - 138^oC (1). Kiedy zaczyna opadać (po ok. 5 - 10 min.) całość ogrzewa się do wrzenia przez dodatkowe 15 min. intensywnie mieszając, a następnie schładza powoli do temp. po­kojowej. Produkt reakcji odsącza się i przemywa lodowatym kwasem octowym aż do uzyska­nia bezbarwnego przesączu. Następnie osad zawiesza się w 50 cm³ wody i ponownie sączy. Proces powtarza się do momentu, gdy przesącz staje się obojętny. Surowy związek krystali­zuje się z wody z dodatkiem niewielkiej ilości kwasu octowego i suszy się w temp.110^oC.

Otrzymuje się beżowe kryształy 3-nitro-4-hydroksychinoliny (M 175,16 g/mol)
o temp. topn. >325^oC z wydajnością 4,1 - 4,3 g (43-51%).

UWAGA:

1. Jeżeli nie zaobserwujemy skoku temperatury powyżej 134^oC, należy całość ogrzewać do wrzenia przez ok. 25 min. a potem schładzać powoli do temp. pokojowej.

OKSYM CYKLOHEKSANONU

wg A. Arendt, A.M. Kołodziejczyk, T.Sokołowska, „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii organicznej”, Wydawnictwo PG, Gdańsk 1980, str. 84

Odczynniki:

Cykloheksanon 2,7 ml (2,5 g; 0,026 mola)

Chlorowodorek hydroksyloaminy 2,5 g (0,036 mola)

Octan sodu bezwodny 4 g (0,05 mola)

Eter naftowy (60- 80^oC) 15 - 20 ml

W małej kolbie stożkowej rozpuszcza się 2,5 g chlorowodorku hydroksyloaminy oraz 4 g octanu sodu w 10 ml wody. Roztwór ogrzewa się do temperatury około 40^oC i dodaje 2,7 ml cyklohekasanonu (uwaga 1). Kolbę zamyka się szczelnie korkiem i wytrząsa energicznie, aż zacznie krystalizować oksym. Kolbę chłodzi się następnie w łaźni z lodem, odsącza na lejku Büchnera wytrącone kryształy, przemywa niewielką ilością zimnej wody i po wysuszeniu krystalizuje z eteru naftowego (frakcja o temp. wrz. 60 - 80^oC) (uwaga 2).

Wydajność reakcji około 2,5 g (85%). Temperatura topnienia oksymu cykloheksanonu wynosi 89 - 91^oC, a temp. wrzenia 206 - 210^oC [104^oC/12 mmHg (16 hPa)].

UWAGI:

1. Cykloheksanon ma własności drażniące.

2. Pary eteru naftowego tworzą z powietrzem mieszaninę wybuchową.

NITROWANIE

ALDEHYD m-NITROBENZOESOWY

wg S. Bogdał, M. Woźniak, „Preparatyka Organiczna”, Kraków 1988, t. I, str. 201

Odczynniki:

Benzaldehyd 4,75 cm³ (5,0 g)

Azotan(V) potasu 5,5 g

Kwas siarkowy(VI) 20,0 cm³

Węglan sodu, 5% r-r 10,0 cm³

Heptan lub ligroina (do krystalizacji)

W grubościennej zlewce o poj. 150 cm³, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne
i wkraplacz, rozpuszcza się w temperaturze pokojowej 5,5 g azotanu(V) potasu w 20,0 cm³ kwasu siarkowego(VI). Zlewkę umieszcza się w łaźni lodowej (z solą) i gdy temperatura spadnie do 0^oC, wkrapla się 4,75 cm³ benzaldehydu przy energicznym mieszaniu. Temperatu­rę mieszaniny reakcyjnej należy utrzymywać w zakresie 0 - 5^oC. Po zakończeniu wkraplania benzaldehydu mieszanie kontynuuje się jeszcze przez 1,5 godz.

Gęstą, zabarwioną na kolor pomarańczowy, masę reakcyjną wylewa się następnie do zlewki o poj. 150 cm³, zawierającej 10,0 g drobno potłuczonego lodu. Wytrącony osad odsą­cza się na lejku sitowym, przemywa 10,0 cm³ 5% roztworu węglanu sodu i kilkakrotnie zimną wodą, dokładnie odciska i suszy. Surowy produkt krystalizuje się z heptanu lub ligro­iny.

Otrzymuje się ok. 5,9 g (ok. 82%) aldehydu m-nitrobenzoesowego w postaci kremo­wych igieł o temp. topnienia 58 - 60^oC.

2-AMINO-3-NITROPIRYDYNA
I 2-AMINO-5-NITROPIRYDYNA

wg W. Caldwell, E. C. Kornfeld, J. Am. Chem. Soc., 64, 1695 (1942)

Odczynniki:

2-Aminopirydyna 20g (0,213 mola); R: 25-36/38; S: 36-45

Kwas siarkowy(VI) stęż. 80 cm³ ; R: 35; S: 26-30

Kwas azotowy(V) dym.(d =1,5 g/cm³) 12 cm ³ ; R: 23/ 24/25-34; S: 17-26-27-36/ 37/ 39

Woda amoniakalna stęż.(25%) R:34-37; S; 7-26-36/37/39-45

Reakcję należy prowadzić pod wyciągiem z uwagi na wydzielanie brunatnych tlenków azotu.

Do kolby trójszyjnej o poj.500 cm³, zaopatrzonej w mieszadło elektryczne i chłodnicę zwrotną wprowadzono 80 ml stężonego kwasu siarkowego. Stosując intensywne mieszanie dodano porcjami 20 g 2-aminopirydyny, utrzymując równocześnie temperaturę poniżej 50^oC przez ochładzanie w lodzie. Następnie, w temperaturze poniżej 40^oC wkroplono 12 cm³ kwasu azotowego dymiącego. Roztwór utrzymywano w temperaturze 45^oC (ochładzając
w razie potrzeby) do momentu, gdy temperatura przestała samoczynnie wzrastać (około 45 min.), co wskazywało, że nastąpiło całkowicie przegrupowanie 2-N-nitroaminopirydyny do
2-amino-5-nitropirydyny (główny produkt) i 2-amino-3-nitropirydyny. Mieszaninę poreakcyjną utrzymywano jeszcze w temperaturze 45^oC przez około 1 godz., a następnie pozostawiono w temperaturze pokojowej na kilka godzin. Po tym czasie neutralizowano wlewając do miesza­niny stężonej wody amoniakalnej i lodu. Zneutralizowaną mieszaninę ochłodzono, odsączono powstały produkt pod zmniejszonym ciśnieniem i przemyto niewielką ilością zimnej wody.

W celu wydzielenia z mieszaniny 2-amino-3-nitropirydyny (lotna z parą wodną) prze­prowadzono destylację z parą wodną, zbierając około 2 l destylatu. Po ochłodzeniu destylatu otrzymano 2-amino-3-nitropirydynę (M= 139,11 g/mol) w postaci żółtych igieł o temp. topn. 162 - 164^oC w ilości około 2 g (wyd. ok. 7%).

Pozostałość po destylacji z parą wodną przekrystalizowano z wody i uzyskano
2-amino-5-nitropirydynę (M= 139,11 g/mol) o temp. topn.187 - 188^oC w postaci żółtozielo­nych, błyszczących blaszek w ilości około 12,9 g (wyd. ok. 45%).

2,6-DIAMINO-3,5-DINITROPIRYDYNA

wg R. L. Williams, S. A. Cohen, J. Heterocycl. Chem., 8, 841 (1971)

Odczynniki:

2,6-Diaminopirydyna 20 g (0,183 mola); R: 25-36/37/38; S: 45

Kwas siarkowy(VI) stęż. 200 cm³ ; R: 35; S: 26-30

Kwas azotowy(V) dym. (90 % ) 30 cm ³; R: 23/ 24/25-34; S: 17-26-27-36/37/ 39

Dioksan (do krystalizacji) R:11-19-36/37-40; S:16-36/37

Reakcję należy prowadzić pod wyciągiem z uwagi na wydzielanie brunatnych tlenków azotu.

W kolbie trójszyjnej o poj. 250 cm³, zaopatrzonej w mieszadło elektryczne i chłodnicę zwrotną, rozpuszczono 20 g 2,6-diaminopirydyny w 20 cm³ stęż. kwasu siarkowego(VI). Na­stępnie obniżono temperaturę do 10^oC. Przy ciągłym mieszaniu wkroplono 30 cm³ dymiącego kwasu azotowego(V) (90%), utrzymując temperaturę w trakcie wkraplania od 5 - 10^oC. Kontynuując mieszanie, całość pozostawiono na czas podniesienia temperatury do temperatu­ry pokojowej, a następnie ogrzewano w temperaturze 60 - 70^oC przez jedną godzinę. Otrzy­many żółty roztwór wylano na lód i mieszano jeszcze przez 15 min. Wydzielony surowy pro­dukt w postaci pomarańczowo-brązowego osadu, odsączono pod zmniejszonym ciśnieniem, przemyto wodą i wysuszono. Uzyskano prawie z ilościową wydajnością surowy produkt
w postaci pomarańczowo-brązowego osadu, który oczyszczano przez krystalizację
z dioksanu.

Otrzymano 2,6-diamino-3,5-dinitropirydynę (M 199,12 g/mol) w postaci żółtych pły­tek o temp. topn. 348 - 350^oC, z rozkładem (w zatop. kapilarze).

m-DINITROBENZEN

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 318

Odczynniki:

Nitrobenzen 10 g

Kwas azotowy dymiący (d = 1,5 g/cm³) 15 g

Kwas siarkowy stęż. (d = 1,84 g/cm³) 25 g

Etanol 35 g

W kolbie kulistej o poj. 250 ml, umieszczonej pod wyciągiem, przygotowuje się mie­szaninę nitrującą składającą się z 25 g (14 ml) stęż. kwasu siarkowego i 15 g (10 ml) dymią­cego kwasu azotowego. Następnie porcjami, wstrząsając, dodaje się 10 g (0,08 mola) nitro­benzenu. Następnie zawartość kolby ogrzewa się wstrząsając, w ciągu 30 min. na łaźni wod­nej, po czym chłodzi i wlewa mieszając do 200 ml zimnej wody, umieszczonej w zlewce
o poj. 500 ml. Zestalony produkt odsącza się na lejku sitowym, przemywa dokładnie wodą
i odciska między arkuszami bibuły. Związek oczyszcza się przez krystalizację z etanolu (3ml/1g).

Otrzymuje się 10 - 12 g (73 - 88 % wyd. teoretycznej) m-dinitrobenzenu w postaci bezbarwnych lub jasnożółtych kryształów o temp. top. 89 - 91^oC.

2,4-DINITROCHLOROBENZEN

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 321

Odczynniki:

Chlorobenzen 11,3 g

Kwas azotowy dym. (d = 1,52 g/cm³) 14 g

Kwas siarkowy stęż. 49 g

W kolbie trójszyjnej poj. 100 ml, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr
i wkraplacz, umieszcza się 14 g dymiącego kwasu azotowego i energicznie mieszając wkrapla 11,3 g (0,1 mol) chlorobenzenu, utrzymując temperaturę poniżej 5^oC (1). Po dodaniu chloro­benzenu zawartość kolby miesza się przez 1 godz. w temp. 5 do 10^oC, po czym 40 - 60 min. w temp. 50 - 55^oC. Następnie w dalszym ciągu mieszając, wkrapla się ostrożnie 49 g stęż. kwasu siarkowego i ogrzewa przez ½ godz. w temp. 110 - 115^oC .

Po ochłodzeniu zawartość kolby wylewa się do 200 ml wody z lodem - wydziela się dolna oleista warstwa, która ulega zestaleniu na jasnożółtą masę. Zestaloną masę odsącza się
i dla usunięcia pozostałej ilości kwasów ogrzewa do stopienia z 20 ml wody. Następnie wodę dekantuje się, a pozostałość oziębia i odsącza na lejku sitowym, dokładnie odciska i suszy.

Otrzymuje się 18 - 19 g (90 - 95% wyd. teor.) 2,4-dinitrochlorobenzenu o jasnożół­tym zabarwieniu i temp. topn. 51 - 52^oC.

UWAGI

1. Reakcję należy przeprowadzić pod wyciągiem.

2. 2,4-Dinitrochlorobenzen ma właściwości toksyczne, szczególnie działa drażniąco na skórę i błony śluzowe.

o- i p-NITROCHLOROBENZEN

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 320

Odczynniki:

Chlorobenzen 14,6 g

Kwas azotowy (d=1,5 g/cm³) 9 g

Kwas siarkowy stęż. 18,3 g

Chlorek wapniowy

Alkohol etylowy

Do zlewki o poj.150 ml wprowadza się 9 g stęż. kwasu azotowego i 18,3 g stęż. kwasu siarkowego (1), a następnie wkrapla powoli w temp. 25 - 30^oC, jednocześnie mieszając, 14,6 g (0,13 mol) chlorobenzenu. Po dodaniu chlorobenzenu ogrzewa się przez 2 godz. w łaźni wodnej o temp. 48 do 50^oC w dalszym ciągu mieszając. Po ochłodzeniu zawartość zlewki wylewa się na 40 g drobno potłuczonego lodu, dekantuje wodę znad wydzielonej półstałej masy (mieszanina izomerów orto i para), którą z kolei przemywa się wodą najpierw o temp. 70^oC, a potem zimną. Następnie odsącza się surowy półstały produkt na lejku sitowym (2) (przesącz I), wprowadza do 60 ml wody o temp. 70^oC, miesza i dekantuje wodę znad oleju. Po oziębieniu warstwy oleistej odsącza się wydzielony osad (przesącz II) (3).

Przesącz I i II łączy się, oddziela oleistą warstwę, suszy chlorkiem wapniowym i od­sącza od środka suszącego. Oleisty płyn oziębia się i po pewnym czasie odsącza wydzielony krystaliczny osad, który łączy się z główną ilością stałego produktu oddzielonego uprzednio od przesączu II. Połączone osady oczyszcza się przez krystalizację z etanolu. Otrzymuje się 7,2 - 8,2 g (70 - 80% wyd. teor.) p-nitrochlorobenzenu w postaci jasnożółtych kryształów
o temp. topn. 81 - 83^oC.

Przesącz (po oddzieleniu izomeru para) oziębia się w lodzie, odsącza wydzielony izo­mer orto (4) i oczyszcza przez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem (bez stosowania chłodnicy wodnej) zbierając frakcję wrzącą w temp. 116 - 119^oC/8 mm Hg (5). Otrzymuje się 3,6 - 4,1 g (35 - 40% wyd. teor.) jasnożółtego krystalicznego (igły) o-chloronitrobenzenu
o temp. topn. 33^oC (6).

UWAGI:

1. Przygotowanie mieszaniny nitrującej i reakcję nitrowania należy przeprowadzić pod wycią­giem.

2. Osad składa się głównie z izomeru para zanieczyszczonego niewielką ilością oleistego izomeru orto. Natomiast w przesączu znajduje się izomer orto i część rozpuszczonego
   w nim izomeru para.

3. Przesącz II zawiera pozostałą niewielką ilość izomeru orto.

4. Jeżeli po dłuższym chłodzeniu w lodzie olej nie zestali się oczyszcza się go bezpośrednio przez destylację.

5. o-Nitrochlorobenzen można destylować również pod zwykłym ciśnieniem zbierając frak­cję wrzącą w temp. 244 - 247^oC.

6. Obydwa izomery są bardzo toksyczne i działają parząco na skórę.

o- i p-NITROFENOL

wg M. Dziankowski „Pracownia preparatyki organicznej”,

Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1975, str. 97

Odczynniki:

Fenol 23,5 g

Azotan sodowy 40 g

Kwas siarkowy stęż. 50 g (27 cm³)

Kwas solny stęż. 18 g (15 cm³)

W kolbie kulistej z długą szyją, o pojemności 500 cm³, rozpuszcza się 40 g azotanu sodowego w 100 cm³ wody i ostrożnie dodaje się małymi porcjami, stale mieszając i chło­dząc, 50 g (27 cm³) stężonego kwasu siarkowego. Mieszaninę ochładza się do temp. 15^oC.
W tym samym czasie przygotowuje się mieszaninę 23,5 g (0,25 mol) fenolu z 50 cm³ wody. Mieszaninę tę przelewa się do wkraplacza. Kolbę umieszcza się w misce z zimną wodą
i z wkraplacza dodaje się po kropli fenol. Nitrowanie jest reakcją egzotermiczną;
w przypadku zbyt szybkiego wkraplania fenolu temperatura szybko wzrasta i mieszanina ciemnieje wsku­tek zachodzących reakcji ubocznych. Dlatego po dodaniu każdej kropli fenolu zawartość kolby należy dokładnie wymieszać; jednocześnie należy uważać, aby temperatura nie prze­kroczyła 20^oC. Po wkropleniu całej ilości fenolu mieszaninę w kolbie wytrząsa się
w ciągu 1 godz., dodaje 200 cm³ wody zimnej - najlepiej z lodem - pozostawia aż do skrzepnięcia pro­duktu reakcji. Mieszanina nitrofenoli zbiera się na dnie kolby w postaci żółtobrunatnej, kry­stalicznej masy. Warstwę wodną wylewa się, a pozostały produkt przemywa się dwukrotnie używając za każdym razem po 25 cm³ zimnej wody. Następnie mieszaninę nitrofenoli pod­daje się destylacji z parą wodną, w celu wyodrębnienia
o-nitrofenolu. o-Nitrofenol krystali­zuje w chłodnicy i aby uniknąć jej zatkania, destylację prowadzi się możliwie szybko i przy małym przepływie wody przez chłodnicę (w razie potrzeby zamknąć dopływ do chłodnicy!). o-Nitrofenol zbiera się w odbieralniku w postaci jasnożółtej krystalicznej masy, roztwór wodny ma barwę żółtą, gdyż część o-nitrofenolu jest rozpuszczona w wodzie. Po ostygnięciu z roztworu wodnego krystalizuje o-nitrofenol
w postaci jasnożółtych igieł. Wydzielony zwią­zek odsącza się na lejku sitowym, kryształy przesypuje się do krystalizatora i wstawia do ek­sykatora specjalnie przeznaczonego do suszenia o-nitrofenolu. Kryształów o-nitrofenolu nie wolno suszyć na powietrzu, gdyż związek ten jest łatwolotny, ma przykry uporczywy zapach i barwi na żółto znajdujące się
w pobliżu przedmioty.

Otrzymuje się ok. 31 g o-nitrofenolu (w przybliżeniu 31% wyd.) o temp. topn. 45^oC.

Z pozostałości po destylacji z parą wodną wyodrębnia się p-nitrofenol. W tym celu oziębia się w wodzie aż do zestalenia się brunatnego oleju, wylewa się zebraną wodę, a do pozostałości dodaje się 250 cm³ 2,5% kwasu solnego (otrzymanego przez rozpuszczenie 15 cm³ stężonego kwasu solnego w 235 cm³ wody) i 1 g węgla odbarwiającego. Następnie kolbę ogrzewa się na siatce azbestowej do wrzenia w ciągu 10 - 15 min. Gorący roztwór sączy się natychmiast przez sączek fałdowany umieszczony w lejku w płaszczu grzejnym. Z przesączu wykrystalizowuje p-nitrofenol w postaci długich bezbarwnych igieł. Po oziębieniu kryształy odsącza się, przemywa wodą i suszy na wolnym powietrzu lub w zwykłym eksykatorze, gdyż p-nitrofenol jest nielotny.

Otrzymuje się ok. 8 g p-nitrofenolu (w przybliżeniu 23% wyd.) o temp. topn. 113^oC.

o- i p-Nitrofenole stosuje się do wielu syntez, m.in. do otrzymywania odpowiednich aminofenoli.

α-NITRONAFTALEN (1-NITRONAFTALEN)

wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 535

Odczynniki:

Naftalen 50 g (0,39 mol)

Kwas azotowy stęż. 40 ml

Kwas siarkowy stęż. 40 ml

Etanol do krystalizacji

W kolbie kulistej o poj. 250 ml, umieszcza się 40 ml stęż. kwasu azotowego i wstrzą-

sa­jąc dodaje porcjami 40 ml stęż. kwasu siarkowego. Mieszaninę należy przy tym chłodzić zanurzając kolbę w zimnej wodzie. Do tak sporządzonej mieszaniny nitrującej dodaje się por­cjami, wstrząsając energicznie, 50 g sproszkowanego naftalenu; należy przy tym utrzymywać temp. 45 - 50^oC. Po dodaniu całej ilości naftalenu mieszaninę ogrzewa się na łaźni wodnej
w temp. 55 - 60^oC w ciągu 30 - 40 min., aż do zaniku zapachu naftalenu. Mieszaninę wylew się do 500 ml zimnej wody, przy czym nitronaftalen opada na dno. Po zdekantowaniu cieczy zbity osad ogrzewa się przez 20 min. z 200 ml wrzącej wody, którą następnie odlewa się. Po­zostałość poddaje się destylacji z parą wodną, celem usunięcia nieprzereagowanego naftalenu. Gorącą mieszaninę po destylacji wylewa się do zlewki z 250 - 300 ml zimnej wody. Wydzie­lony w postaci granulek α-nitronaftalen odsącza się i suszy.

Po krystalizacji z rozcieńczonego etanolu otrzymuje się 60 g (89% wyd.) α-nitronaf­talenu o temp. topn. 61^oC.

SÓL SODOWA ALDEHYDU NITROMALONOWEGO

wg P. E. Fanta, Org. Synth., 2, 95 (1943)

UWAGA: reakcję należy prowadzić pod wyciągiem!

Odczynniki:

Kwas 2,3-dibromo-3-formyloakrylowy

(kwas mukobromowy) 25,8 g

NaNO₂ 25,5 g

Etanol 25 cm³

Etanol do krystalizacji

W wysokiej zlewce umieszcza się roztwór 25,5 g (0,37 mol) azotanu(III) sodu w 25 cm³ wody, miesza i ogrzewa na łaźni wodnej do temperatury 55°C. Następnie utrzymując tę temperaturę wkrapla się powoli gorący roztwór 25,8 g (0,1 mol) kwasu mukobromowego
w 25 cm³ etanolu utrzymując temperaturę 55°C. Po zakończeniu wkraplania roztwór miesza się jeszcze przez ok. 30 min. w tej temperaturze, a następnie schładza w łaźni lodowej. Wydzie­lony osad odsącza się i krystalizuje z etanolu.

Otrzymuje się ok. 6,5 g (38%) soli sodowej wodzianu aldehydu nitromalonowego
w postaci różowych kryształów.

PRZEGRUPOWANIA

KWAS ANTRANILOWY

wg Z. Jerzmanowska, „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL Warszawa, 1972, str. 197

Odczynniki:

Imid kwasu ftalowego 19 g

Brom 6,6 ml

Wodorotlenek sodowy 46 g

Octan sodowy bezw. 5 g

Wodorosiarczyn sodowy 5 g

Kwas solny stęż. (d = 1,19 g/cm³) 40 ml

Kwas octowy lod. 8 ml

W kolbie trójszyjnej o poj. 500 ml, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termometr i wkraplacz, umieszcza się 28 g wodorotlenku sodowego w 120 ml wody. Roztwór wodoro­tlenku oziębia się do temp. -10^oC i mieszając wkrapla 6,6 ml bromu (1), a następnie dodaje małymi porcjami, w ciągu 1 godz. 19 g (0,13 moli) dobrze sproszkowanego ftalimidu, utrzy­mując w dalszym ciągu temp. w granicach -8 do -10^oC. Po dalszym 10-minutowym miesza­niu usuwa się mieszaninę oziębiającą, miesza jeszcze 0,5 godz., po czym, nie przerywając mieszania, dodaje małymi porcjami 18 g sproszkowanego wodorotlenku sodowego. Tempe­ratura nie powinna przekroczyć +30^oC (2). Po dodaniu całej ilości NaOH miesza się jeszcze przez 10 minut, podgrzewa powoli (w ciągu 10 - 20 minut) do temp. 50^oC, dodaje 5 g wodo­rosiarczynu sodowego i miesza do rozpuszczenia (3). Do roztworu dodaje się 5 g octanu so­dowego i ok. 40 ml stęż. kwasu solnego do reakcji lekko kwaśnej (papierek lakmusowy) (4). Następnie wytrąca się wolny kwas antranilowy przez dodanie 8 ml lodowatego kwasu octo­wego (5). Po 2 godz. (6) produkt odsącza się na lejku sitowym, przemywa wodą i suszy
w eksykatorze.

Otrzymuje się 12 - 14 g (70 - 80% wyd. teor.) drobnokrystalicznej substancji o temp. topn. 138 - 145^oC. Produkt jest dostatecznie czysty i może być używany do wielu celów (7). Czysty kwas antranilowy po krystalizacji z wody ma temp. topn. 145^oC.

UWAGI:

1. Podczas wkraplania bromu temp. utrzymuje się w granicach -8 do -10^oC, osiąganą za po­mocą dokładnie przygotowanej mieszaniny oziębiającej.

1. Jeśli temp. przekracza 30^oC, mieszanina reagująca silnie ciemnieje.

1. Jeżeli roztwór nie jest klarowny, co najcześciej ma miejsce, sączy się przez lejek sitowy. W przypadku, gdy roztwór jest ciemny, przed sączeniem odbarwia się za pomocą węgla aktywnego.

1. Kwas solny należy dodawać bardzo ostrożnie, gdyż pomimo buforującego działania octanu sodowego, nadmiar jego powoduje rozpuszczanie się produktu reakcji wskutek tworzenia się łatwo rozpuszczalnego chlorowodorku kwasu antranilowego.

1. Należy unikać nadmiaru kwasu octowego ze względu na łatwość rozpuszczania się w nim kwasu antranilowego.

1. Świeżo strącony kwas antranilowy jest bardzo drobnokrystaliczny. Pozostawienie go na pewien czas ułatwia odsączanie.

1. Ścisłe przestrzeganie podanych wskazówek pozwala na uzyskanie dobrej wydajności
   i dostatecznego stopnia czystości kwasu antranilowego. W przypadku przekroczenia poda­nych granic temperatur, otrzymuje się produkt zanieczyszczony, barwy brunatnej, nie da­jący się oczyścić przez krystalizację.

REDUKCJA

p-AMINOACETANILID

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 203

Odczynniki:

p-Nitroacetanilid 18 g

Żelazo-pył 27,5 g

Kwas octowy 40% 17 cm³

Węglan sodowy r-r 10%

Siarczek amonowy r-r

W kolbie stożkowej o poj. 250 cm³, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, umiesz­cza się 50 cm³ wody, 17 cm³ kwasu octowego 40% i 27,5g proszku żelaza. Mieszaninę ogrzewa się przez kilka minut do wrzenia, a następnie podczas energicznego mieszania i nie­przerwanego ogrzewania dodaje się małymi porcjami 18 g (0,1 mol) p-nitroacetanilidu, przy czym każdą następną porcję p-nitroacetanilidu, dodaje się wtedy, gdy kropla cieczy, pobrana z mieszaniny reakcyjnej pręcikiem szklanym i położona na bibule filtracyjnej, tworzy bez­barwną plamę. Po dodaniu całej ilości p-nitroacetanilidu roztwór ogrzewa się jeszcze przez 10 minut, a wyparowaną w czasie ogrzewania wodę uzupełnia się świeżą, tak, aby objętość roztworu nie uległa zmianie. Roztwór ochładza się następnie do 70^oC (343K) i ostrożnie neu­tralizuje przez dodanie 10% roztworu węglanu sodowego do odczynu słabo zasadowego.
W celu całkowitego usunięcia żelaza do mieszaniny reakcyjnej dodaje się porcjami roztwór siarczku amonowego aż do chwili, gdy pobrana próbka nie będzie dawała na bibule filtracyj­nej ciemnej plamy pod wpływem siarczku amonowego. Wydzielony osad żelaza i siarczku żelaza dokładnie odsącza się na lejku sitowym, a przesącz odparowuje do objętości 40 cm³. Po oziębieniu wydziela się p-aminoacetanilid w postaci długich igieł, które odsącza się na lejku sitowym i suszy na powietrzu.

Wydajność wynosi 9 g (60%). Po krystalizacji z wody temp. topn. wynosi 162^oC (435K).

ANILINA

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 199

Odczynniki:

Nitrobenzen 18,5 g (d = 1,2 g/cm³, 15,4 ml)

Cyna granulowana 36 g

Kwas solny stęż. 80 cm³

Wodorotlenek sodowy 45 g

Wodorotlenek potasowy 5 g

Sól kuchenna

W kolbie kulistej o poj. 500 cm³, zaopatrzonej w chłodnicę powietrzną, wstrząsa się 18,5 g (0,15 mol) nitrobenzenu, 36 g cyny granulowanej i 10 cm³ stęż. kwasu solnego. Po upływie kilku minut mieszania mocno rozgrzewa się i zaczyna wrzeć. W przypadku zbyt gwałtownego przebiegu reakcji kolbę należy chłodzić wodą. Stopniowo dolewa się do kolby małymi porcjami kwas solny, przy czym wrzenie mieszaniny jest utrzymywane kosztem cie­pła reakcji. Po dodaniu całej ilości kwasu kolbę ogrzewa się w ciągu 1 godz. na łaźni wodnej. Do ciepłego jeszcze roztworu dodaje się ostrożnie małymi porcjami 45 g wodorotlenku so­dowego w 90 cm³ wody. Z mieszaniny oddestylowuje się anilinę z parą wodną tak długo, aż destylat spływający z chłodnicy będzie zupełnie przeźroczysty. Z destylatu wysala się anilinę solą kuchenną, stosując na każde 100 cm³ destylatu 20 - 25 g soli. Powstałą mieszaninę roz­dziela się w rozdzielaczu, surową anilinę suszy się stałym KOH, a następnie sączy przez są­czek karbowany.

Otrzymuje się 12 g aniliny (50% wyd.). Anilinę można oczyścić na drodze destylacji; temp. wrzenia aniliny wynosi 184^oC.

ANTRON

wg S. Bogdał, M. Woźniak, „Preparatyka Organiczna”, Kraków 1988, t. II, str. 19

Odczynniki:

Antrachinon 5,2 g

Cyna granulowana 5,0 g

Kwas octowy lodowaty 37,5 cm³

Kwas solny stęż. 12,5 cm³

W kolbie okrągłodennej o poj. 100cm³, zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, umieszcza się 5,2 g antrachinonu, 5,0 g cyny granulowanej i 37,5 cm³ lodowatego kwasu octowego. Za­wartość kolby ogrzewa się do wrzenia i dodaje 12,5 cm³ stęż. kwasu solnego w porcjach 1- 2 cm³ w czasie 1 do 2 godz. Po upływie tego czasu antrachinon powinien się już rozpuścić;
w przeciwnym razie dodaje się jeszcze trochę cyny i kwasu solnego.

Roztwór sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem przez lejek Schotta i do przesączu dodaje się 20,0 cm³ wody. Po ochłodzeniu przesączu do temperatury 10^oC wykrystalizowuje antron. Kryształy odsącza się na lejku Büchnera, przemywa małą ilością wody i suszy.

Otrzymuje się 4,0 g surowego produktu o temp. topnienia 153^oC. Po krystalizacji z al­koholu otrzymuje się igły topiące się w temperaturze 154 - 155^oC.

KWAS p-AMINOBENZOESOWY

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 198

Odczynniki:

Kwas p-nitrobenzoesowy 8,3 g

Siarczan żelazawy kryst. 97 g

Woda amoniakalna ok. 21% 82 cm³

Kwas octowy lod. 3 cm³

W kolbie stożkowej o poj. 500 cm³ rozpuszcza się 97 g krystalicznego siarczanu żelaza­wego w 175 cm³ wody, ogrzewa do wrzenia i dodaje małymi porcjami, wstrząsając zawartością kolby, roztwór 8,3 g kwasu p-nitrobenzoesowego w 32 cm³ 21% wody amonia­kalnej i 23 cm³ wody (1). Następnie wprowadza się jeszcze ok. 50 cm³ 21% wody amonia­kalnej do reakcji słabo alkalicznej (papierek lakmusowy) i gorącą brunatną zawiesinę sączy przez zwykły lejek (sączek karbowany). Pozostały na sączku brunatny osad przenosi się do moździerza, rozciera z niewielką ilością gorącej wody i sączy przez lejek sitowy. Połączone przesącze odbarwia się węglem aktywnym, odparowuje na łaźni wodnej do połowy objętości (2) i do gorącego roztworu dodaje, mieszając, ok. 3 cm³ kwasu octowego lodowatego. Wy­dziela się kwas p-aminobenzoesowy w postaci jasnobrunatnych cienkich igieł; po ochłodze­niu w wodzie z lodem osad odsącza się, przemywa niewielką ilością zimnej wody i suszy
w eksykatorze próżniowym (3).

Otrzymuje się 4,8 - 5 g (70 - 73% wyd. teor.) surowego produktu o temp. topnienia 183 - 186^oC. Po krystalizacji z wody otrzymuje się kwas p-aminobenzoesowy o temp. topnie­nia 187 - 188^oC.

UWAGI:

1. W przypadku nie rozpuszczenia się kwasu p-nitrobenzoesowego zawartość kolby należy lekko ogrzać na łaźni wodnej.

2. Odczyn przesączu powinien być słabo alkaliczny. Podczas odparowywania często pojawia się niewielka ilość brunatnej zawiesiny wodorotlenku żelazowego, którą należy odsączyć.

3. Po odparowaniu ługu pokrystalicznego do połowy objętości otrzymuje się jeszcze ok. 1 g kwasu p-aminobenzoesowego.

m-NITROANILINA

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. II, str. 208

Odczynniki:

m-Dinitrobenzen 12,5 g (0,07 mol)

Siarczek sodowy kryst. 20,0 g

Siarka 5,0 g

Kwas solny stęż. 17,5 cm ³

Woda amoniakalna

A. Otrzymywanie roztworu wielosiarczku sodowego (Na₂S_X)

W kolbie stożkowej o poj. 200 cm ³ rozpuszcza się 20 g kryst. siarczku sodowego
w 75 cm³ wody, po czym dodaje się 5 g sproszkowanej siarki i ogrzewa tak długo, aż roztwór stanie się klarowny. Otrzymany w ten sposób roztwór ochładza się i przenosi do wkraplacza.

B. Redukcja m-dinitrobenzenu

W zlewce o poj. 400 cm³, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, umieszcza się 12,5 g m-dinitrobenzenu i 100 cm³ wody. Uruchamia się mieszadło i roztwór ogrzewa do wrzenia. Następnie dodaje się powoli, z wkraplacza umocowanego nad zlewką, otrzymany wcześniej roztwór wielosiarczku sodowego. Wkraplanie trwa ok. 0,5 godz. Po zakończeniu wkraplania mieszaninę reakcyjną ogrzewa się łagodnie jeszcze przez 20 min. Zawartość zlewki chłodzi się, a wydzielony osad sączy się, przemywa wodą i odciska.

W zlewce o poj. 250 cm³ przygotowuje się roztwór 17,5 cm ³ stęż. kwasu solnego
w 75 cm³ wody. Do tego roztworu dodaje się odciśnięty osad i ogrzewa do wrzenia w ciągu 15 min. Nie rozpuszczoną siarkę oraz ewentualnie nie przereagowany m-dinitrobenzen odsącza się. m-Nitroanilinę wytrąca się z przesączu stęż. roztw. wody amoniakalnej aż do wyraźnie alkalicznego odczynu papierka lakmusowego. Wytrącony związek odsącza się, przemywa wodą i krystalizuje z wody.

Otrzymuje się z wydajnością ok. 58% (8 g) m-nitroanilinę o temp. topn. 113 - 114^oC (386 - 387K). m-Nitroanilina rozpuszcza się w alkoholu, eterze i benzenie. Jest lotna z parą wodną.

SULFONOWANIE

p-KUMENOSULFONIAN SODOWY

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 219

Odczynniki:

Kumen 12,0 g (0,1 mol)

Kwas siarkowy stęż. (d = 1,84 g/cm³) 11,7 g (0,12 mola)

Węglan sodowy 6,0 g

Chlorek sodowy 14,0 g

W kolbie zaopatrzonej w mieszadło i chłodnicę umieszcza się 12 g kumenu i 11,7 g stęż. kwasu siarkowego. Mieszaninę reakcyjną ogrzewa się, mieszając, na wrzącej łaźni wod­nej przez 3 godz. Po ochłodzeniu przelewa się ją ostrożnie, mieszając, do roztworu 5,4 g wę­glanu sodowego i 14 g chlorku sodowego w 35 cm ³ wody. Surowy produkt odsącza się, przemywa nasyconym roztworem chlorku sodowego i suszy przez 2 dni w temp. 80^oC (353K).

p-Kumenosulfonian sodowy otrzymuje się z wydajnością 13,3 g (60%), temperatury topnienia nie oznacza się.

KWAS 2,5-DIMETYLOBENZENOSULFONOWY

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 87

Odczynniki:

p-Ksylen 6 cm³ (5,2 g - ok. 0,05 mol)

Kwas siarkowy(VI) stęż. 10 cm³ (18,4 g - ok. 0,2 mol)

W kolbie okrągłodennej o poj. 100 cm³ do 6 cm³ p-ksylenu dodaje się 10 cm³ stęż. kwasu siarkowego(VI), mieszając zawartość łagodnie ruchem wirowym. Następnie kolbkę umieszcza się w łaźni wodnej (o temp. 70^oC) i ogrzewa przez 10 - 15 min. pod chłodnicą zwrotną, ostrożnie mieszając zawartość ruchem wirowym. Reakcja jest zakończona w chwili zniknięcia warstwy ksylenu z powierzchni kwasu. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej zawartość kolby przenosi się do zlewki o poj. 100 cm³, ostrożnie dodaje 5 cm³ wody, a na­stępnie oziębia w parownicy z lodem. Wytrącony krystaliczny osad kwasu 2,5-dimetylosulfo­nowego odsącza się przez szklany lejek ze spiekiem i w celu oczyszczenia krystalizuje
z wody (ok. 5 cm³).

Temperatura topnienia kwasu 2,5-dimetylobenzenosulfonowego wynosi 78 - 80^oC.

KWAS 8-HYDROKSYCHINOLINO-5-SULFONOWY

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 27

Odczynniki:

8-Hydroksychinolina 2,5 g

Kwas siarkowy stęż. (d = 1,84 g/cm³) 15 g

NaOH r-r wodny 40% 1,5 cm³

Kwas solny stęż. 1,5 cm³

Na łaźni olejowej lub wodnej umieszcza się kolbkę okrągłodenną o poj. 100 cm³
z mieszadłem, dodaje 15 g stęż. kwasu siarkowego oraz wsypuje szybko 2,5 g 8-hydroksychi­noliny. Temperatura wzrasta przy tym do 55^oC. Następnie ogrzewa się 2 godz. w temperatu­rze 80^oC, po czym oziębia się do ok. 15^oC i wylewa powoli na 30 - 35 g lodu (tak, aby tempe­ratura nie podniosła się powyżej 30^oC) i pozostawia w temperaturze 0^oC (w lodówce) do na­stępnego dnia. Wydzielony osad odsącza się na nuczy (G-2 lub G-3) i płucze wodą do uzy­skania klarownego przesączu. Surowy produkt oczyszcza się przez rozpuszczenie w 35 - 40 cm³ wody o temperaturze 50^oC, do której dodaje się 40% roztwór NaOH (ok. 1,5 cm³), 0,2 g węgla, podgrzewa do temperatury 90^oC i sączy przez sączek fałdowany. Po dodaniu do prze­sączu 1,5 cm³ stężonego kwasu solnego i oziębieniu wytrąca się czysty produkt sulfonowania. Osad płucze się na sączku 2 razy po 10 cm³ zimnej wody destylowanej i suszy w temperatu­rze 50 - 60^oC.

Wydajność: 2,5 - 3,2 g.

Właściwości: kwas 8-hydroksychinolino-5-sulfonowy ma temperaturę topnienia 275 - 280^oC (rozkład). Trudno rozpuszcza się w zimnej wodzie, łatwiej w gorącej. Rozpuszcza się w roz­tworach zasad i kwasów.

KWAS SULFANILOWY

wg Z. Jerzmanowska „Preparatyka organicznych związków chemicznych”, PZWL, Warszawa 1972, str. 314

Odczynniki:

Anilina 15,0 g

Kwas siarkowy stęż. 27 cm³

W parownicy umieszcza się 27 cm³ stężonego kwasu siarkowego, a następnie powoli dodaje się 15,0 g aniliny, ciągle mieszając termometrem. Następnie, nie przerywając miesza­nia, ogrzewa się parownicę na siatce azbestowej do temperatury 200 - 210^oC i utrzymuje ją przez 5 - 10 min. Po tym czasie mieszaninę pozostawia się, po czym jeszcze gorącą (150^oC) wylewa do 200 ml wody lub lodu. Powstały roztwór ogrzewa się do wrzenia, a gdyby cały osad się nie rozpuścił, należy dodać tyle wody, aby to nastąpiło. Następnie przerywa się ogrzewanie, a gdy ciecz przestanie wrzeć, dosypuje się węgiel aktywny i ponownie doprowa­dza do wrzenia, utrzymując w tym stanie przez 15 - 20 min. uzupełniając odparowującą wodę. Roztwór sączy się na gorąco, a przesącz pozostawia się do powolnego ostygnięcia w naczyniu z gorącą wodą. Gdy osiągnie on temperaturę pokojową chłodzi się go w łaźni lodowej. Wy­dzielone kryształy odsącza się, przemywa bardzo małą ilością lodowatej wody i suszy na po­wietrzu.

Kwas sulfanilowy, w postaci bezbarwnych kryształów, otrzymuje się z wydajnością ok. 50 % (15 g). Związek nie posiada ostrej temp. topnienia i dlatego nie należy jej oznaczać.

2-NAFTALENOSULFONIAN SODU

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 88

Odczynniki:

Naftalen 32 g (0,25 mol)

Kwas siarkowy(VI) stęż. 30 cm³ (55,2 g - 0,56 mol)

Wodorowęglan sodu 13 g

Chlorek sodu 20 g

W kolbie trójszyjnej o poj. 500 cm³, z prostymi szyjami, zaopatrzonej w termometr, chłodnicę zwrotną i mieszadło z uszczelnieniem, topi się 32 g naftalenu, umieszczając zestaw w płaszczu grzejnym. Stopiony naftalen ogrzewa się do temp. 160^oC, przerywa ogrzewanie
i mieszając, wlewa małymi porcjami, przez chłodnicę zwrotną, bardzo ostrożnie 30 cm³ stęż. kwasu siarkowego(VI), uważając, aby temp. nie podniosła się powyżej 170^oC. Po dodaniu całej ilości kwasu, kontynuując mieszanie, ogrzewa się całość, utrzymując ponownie tempe­raturę 160^oC jeszcze przez 20 minut. Następnie mieszaninę reakcyjną lekko oziębia się i mie­szając wlewa ostrożnie do 250 cm³ wody destylowanej. Jeżeli reakcja zaszła prawidłowo, to po wlaniu mieszaniny do wody nie powinien wytrącić się naftalen, tylko nierozpuszczalny
w wodzie sulfon-2-naftylowy w ilości ok. 1 g, który należy odsączyć przez lejek Büchnera. Otrzymany przesącz ogrzewa się do wrzenia z małą ilością węgla aktywnego, sączy przez lejek szklany ze spiekiem i częściowo zobojętnia, dodając małymi porcjami 13 g wodorowę­glanu sodu. Następnie całość ogrzewa się do wrzenia i do wrzącego roztworu dodaje się 20 g chlorku sodu, pozostawiając mieszaninę do krystalizacji. Wytrącone kryształy 2-naftalenosul­fonianu sodu krystalizuje się z wody z dodatkiem chlorku sodu.

Temperatury topnienia 2-naftalenosulfonianu sodu nie oznacza się.

UTLENIANIE

KWAS N-ACETYLOANTRANILOWY

wg A. Drabczyńska, H. Marona, J. Zajączkowska, „Ćwiczenia z technologii chemicznej środków leczniczych, Kraków, 1991, str. 75

Odczynniki:

N-Acetylo-o-toluidyna 5,0 g (0,033 mol)

Krystaliczny siarczan magnezu (MgSO₄·7H₂O) 10,3 g (0,041 mol)

Nadmanganian potasu 14,6 g (0,092 mol)

W kolbie trójszyjnej, zaopatrzonej w mieszadło i chłodnicę zwrotną, ogrzewa się za­wiesinę 5,0 g N-acetylo-o-toluidyny w roztworze 10,3 g siarczanu magnezu w 600 ml wody do temp. 75 - 80^oC. W tej temperaturze dodaje się w ciągu 2 godz. porcjami 14,6 g KMnO₄, po czym miesza w temp. 85^oC do całkowitego odbarwienia mieszaniny (ok. 90 min.). Po przesączeniu na gorąco na lejku Büchnera, osad MnO₂ przemywa się 2 razy po 50 ml wrzącej wody. Połączone przesącze zakwasza się, po oziębieniu, 10% roztworem HCl do pH 2-3. Wydzielony osad sączy się, przemywa 2 razy po 30 ml wody i suszy.

Wydajność produktu o temp. topn. 181 - 183^oC wynosi 75 - 85%.

Surowy kwas oczyszcza się przez krystalizację z wody lub 50% etanolu z dodatkiem węgla. Czysty związek topi się w temp. 182 - 184^oC.

KWAS BENZOESOWY

wg J. Bojarski „Ćwiczenia z preparatyki i analizy organicznej”, Collegium Medicum UJ, Kraków 1996, str. 112

Odczynniki:

Aldehyd benzoesowy 3,5 cm³ (5,3 g - 0,05 mol)

Manganian(VII) potasu 7,9 g (0,05 mola)

Kwas chlorowodorowy stęż. ok. 20 cm³

W kolbie okrągłodennej o pojemności 500 cm³ rozpuszcza się 7,9 g KMnO₄ w 300 cm³ wody zakwaszonej 4 kroplami stęż. HCl. Następnie dodaje się 3,5 cm³ aldehydu benzo­esowego, zaopatruje kolbę w chłodnicę zwrotną i ogrzewa łagodnie w temperaturze wrzenia przez 2 godziny. Po upływie tego czasu gorącą mieszaninę należy przesączyć przez karbowa­ny sączek, a po oziębieniu dodaje się stęż. HCl do odczynu silnie kwaśnego. Mieszaninę chłodzi się w lodzie i odsącza wydzielony osad na lejku üchnera. Surowy kwas benzoesowy krystalizuje się z wody.

Temperatura topnienia kwasu benzoesowego 120 - 121^oC.

KWAS p-NITROBENZOESOWY

Metoda I

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 373

Odczynniki :

p-Nitrotoluen 21 g

Dichromian sodowy uwodn. 50 g

Kwas siarkowy stęż. 85 cm ³

Kwas siarkowy r-r 5% 100 cm ³

Wodorotlenek sodowy r-r 5% 200 cm ³

Kwas siarkowy r-r 15% 200 cm ³

Etanol do krystalizacji

W kolbie dwuszyjnej o poj. 750 cm³, zaopatrzonej w mieszadło i wkraplacz, umiesz­cza się 21 g (0,15 mol) p-nitrotoluenu, 50 g (0,17 mol) uwodnionego dichromianu sodowego
i 200 cm³ stęż. kwasu siarkowego. p-Nitrotoluen ulega przy tym stopieniu i rozpoczyna się energiczna reakcja, którą należy kontrolować szybkością wkraplania kwasu siarkowego. Po dodaniu kwasu usuwa się mieszadło i po przyłączeniu chłodnicy zwrotnej ogrzewa się do wrzenia w ciągu 1 godz.

Po ochłodzeniu wylewa się mieszaninę do 200 cm³ wody, odsącza i przemywa wodą wydzielony osad. Następnie przenosi się go do zlewki, dodaje 100 cm ³ 5% roztworu kwasu siarkowego i ogrzewa na wrzącej łaźni wodnej, dla usunięcia soli chromu. Po oziębieniu od­sącza się ponownie osad kwasu i rozpuszcza się w roztworze 5% wodorotlenku sodowego (używa się 150 - 200 cm³ ługu tak, aby otrzymany roztwór był lekko zasadowy). Po rozpusz­czeniu kwasu odsącza się nieprzereagowany p-nitrotoluen i związki chromu. Przesącz wylewa się do 200 cm³ energicznie mieszanego 15% roztworu kwasu siarkowego. Osad odsącza się
i przemywa dokładnie zimną wodą i suszy.

Otrzymuje się ok. 21 g (85 %) kwasu p-nitrobenzoesowego, który dla oczyszczenia można przekrystalizować z rozcieńczonego etanolu lub lod. kwasu octowego; temp. topn. czystego kwasu wynosi 239^oC.

Metoda II

wg S. Biniecki, „Preparatyka środków leczniczych”, PZWL, Warszawa 1983, str. 38

Odczynniki:

p-Nitrotoluen (techniczny) 30 g

KMnO₄ 120 g

Kwas solny stęż. ok. 30 ml

Po dokładnym sproszkowaniu w moździerzu, 30 g technicznego p-nitrotoluenu spłu­kuje się go wodą do kolby trójszyjnej o poj. 1 l. Ilość wody, jaka jest potrzebna do zawiesze­nia p-nitrotoluenu wynosi ok. 600 ml. Kolba jest zaopatrzona w mieszadło i chłodnicę zwrotną. Zawartość kolby ogrzewa się na łaźni wodnej do temperatury 85 - 90^oC (temperatura łaźni), po czym mieszając, wprowadza małymi porcjami w ciągu 3 - 4 godz. 120 g sproszko­wanego nadmanganianu potasowego do uzyskania trwałego różowego zabarwienia. Po doda­niu nadmanganianu mieszaninę reakcyjną ogrzewa się przez 1 godz., po czym sączy na gorą­co przez lejek sitowy, a osad dwutlenku manganu przemywa 220 ml ciepłej wody. Z połączo­nych przesączów odsącza się po oziębieniu wydzielony, nie przereagowany p-nitrotoluen,
a przesącz zagęszcza w wyparce rotacyjnej na łaźni wodnej do objętości 250 ml. Następnie dodaje się stężony kwas solny (ok. 30 ml) do reakcji kwaśnej według papierka Kongo. Wy­dzielony osad kwasu p-nitrobenzoesowego odsącza się i przemywa wodą, a następnie suszy
w temperaturze 100^oC.

Otrzymuje się ok. 25 g związku o temp. topnienia 232 - 235^oC. Temperatura topnienia czystego związku wynosi 238^oC.

KWAS 2-PIRYDYNOKARBOKSYLOWY
(KWAS PIKOLINOWY)

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 375

i wg A. I. Vogel, Preparatyka Organiczna, WNT Warszawa 1984, str. 701

Odczynniki:

-Pikolina 23 g

Nadmanganian potasowy 103 g

Kwas solny stęż. 30 cm³

Toluen lub chloroform 500 cm³

W kolbie dwuszyjnej o poj. 750 cm³, zaopatrzonej w mieszadło i termometr, umiesz­cza się roztwór 23 g (0,25 mol) -pikoliny w 250 cm³ wody i ogrzewa na łaźni wodnej do temp. 70^oC (343K). Do intensywnie mieszanego roztworu dodaje się 10 porcji po ok. 10 g rozdrobnionego nadmanganianu potasowego (łącznie należy dodać 103 g, tj. 0,65 mol). Każdą następną porcję nadmanganianu dodaje się po całkowitym odbarwieniu poprzedniej. W ciągu dodawania pierwszych pięciu porcji nadmanganianu utrzymuje się temp. 70^oC (343K), a następnie ogrzewa się kolbę na wrzącej łaźni wodnej. Po odbarwieniu ostatniej por­cji nadmanganianu (po ok. 3 godz.), odsącza się osad ditlenku manganu i przemywa cztery razy po 50 cm³ gorącej wody, a następnie zatęża się połączone przesącze pod zmniejszonym ciśnieniem na pompce wodnej do ok. 100 cm ³.

Po oziębieniu doprowadza się pH roztworu do 3,2 (punkt izoelektryczny) przez doda­nie ok. 30 cm³ stęż. kwasu solnego (używając papierków wskaźnikowych BDH, wskazują­cych pH z dokładnością do 0,1). Ponieważ kwas pikolinowy jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie (90 g w 100 ml wody w temp. 9^oC), nie wydziela się go z roztworu, lecz ekstrahuje za pomocą chloroformu (ekstrakcja ciągła w ciągu 6 godz.). Po oddestylowaniu rozpuszczal­nika otrzymuje się surowy kwas pikolinowy.

Inny sposób wydzielenia kwasu z kwaśnego (pH 3,2) roztworu polega na destylacji azeotropowej z toluenem. W tym celu przenosi się roztwór kwasu do kolby dwuszyjnej za­opatrzonej w nasadkę azeotropową z chłodnicą zwrotną, dodaje 500 cm³ toluenu i ogrzewa do wrzenia, do momentu całkowitego usunięcia wody. Pozostały w kolbie roztwór toluenowy chłodzi się, a wydzielony kwas sączy. Dodatkową porcję kwasu uzyskuje się z toluenowego przesączu po całkowitym odparowaniu do sucha (na łaźni wodnej pod zmniejszonym ciśnie­niem).

Otrzymuje się ok. 20 g (65%) kwasu pikolinowego o temp. topn. 136 - 138^oC (411K). Krystalizacja z etanolu daje kwas o temp. topn. 137 - 138^oC.

KWAS 3-PIRYDYNOKARBOKSYLOWY
(KWAS NIKOTYNOWY)

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 376

Odczynniki:

-Pikolina 23 g

Nadmanganian potasowy 103 g

Kwas solny stęż. 30 cm³

Rozpuszczoną w 250 cm³ wody -pikolinę (23 g; 0,25 mol) utlenia się 103 g (0,65 mol) nadmanganianu potasowego w sposób analogiczny, jak w przypadku -pikoliny. Otrzymane po odsączeniu ditlenku manganu i po jego przemyciu przesącze zatęża się do ob­jętości ok. 300 cm³ i po oziębieniu doprowadza się pH roztworu do 3,4 (punkt izoelektryczny) przez dodanie stęż. kwasu solnego (ok. 30 cm³). Następnie roztwór ogrzewa się na wrzącej łaźni wodnej przez chwilę i pozostawia do powolnego ochłodzenia w temp. pokojowej, a da­lej w lodówce. Wydzielony osad odsącza się i przemywa zimną wodą.

Surowy kwas oczyszcza się przez krystalizację z wody. Otrzymuje się ok. 22 g (72 %) kwasu nikotynowego o temp. topn. 235^oC (508K).

KWAS 4-PIRYDYNOKARBOKSYLOWY
(KWAS IZONIKOTYNOWY)

wg S. Bogdał, M. Woźniak „Preparatyka Organiczna” Kraków, 1988, t. I, str. 377

Odczynniki:

γ-Pikolina 23 g

Nadmanganian potasowy 103 g

Kwas solny stęż. 30 cm ³

Kwas ten otrzymuje się analogicznie, jak kwas nikotynowy, wychodząc z 23 g (0,25 mol) γ-pikoliny. Zatężony roztwór po odsączeniu i przemyciu ditlenku manganu doprowadza się do pH 3,6 (punkt izoelektryczny), a następnie ogrzewa przez pewien czas na wrzącej łaźni /wydzielony kwas nie rozpuszcza się całkowicie/ i pozostawia do powolnego ochłodzenia.

Wydzielony kwas odsącza się i przemywa zimną wodą, a przesącz zatęża do ok. po­łowy objętości i powtórnie sączy po oziębieniu. Połączone osady surowego kwasu krystali­zuje się z wody.

Otrzymuje się ok. 21 g (69 %) kwasu izonikotynowego o temp. topn. 311^oC (584K).

N-TLENEK CHINOLINY

wg W. W. Paudler, D. J. Pokorny, J. Org. Chem., 36,1720 (1971);

analogia syntezy 1-N-tlenku 1,5-naftyrydyny

Odczynniki:

Chinolina 10 cm³; R: 21/22-36; S:36/37

Nadtlenek wodoru (H₂O₂) (30%-owy) 30 cm³; R:34; S: 3-26-36/37/39-45

Wolframian sodu (Na₂WO₄ ·2H₂O) 0,8 g; R: 22

Toluen 100 cm³; R: 11-20; S: 16-25-29-33

Pięciotlenek fosforu (P₂O₅) 5 g; R: 35; S: 22-26-45

n-Heksan (do krystalizacji) ok. 250 cm³; R: 11-48/20; S: 9-16-24/25-29-51

Do kolby trójszyjnej o poj.100 cm³, zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, termo­metr i chłodnicę zwrotną, wprowadzono 10 cm³ chinoliny, 30 cm³ H₂O₂ (30%-owej) i 0,8 g wolframianu sodu. Całość ogrzewano na łaźni wodnej w temp. 50 - 55^oC przez ok. 2 godz. przy intensywnym mieszaniu (zniknięcie rozwarstwienia cieczy oznacza koniec reakcji). Po ochłodzeniu otrzymano dihydrat N-tlenku chinoliny, białe igły z wyd.70% o temp. topn. 40 - 42^oC. Dehydratację przeprowadzono ogrzewając dihydrat N-tlenku chinoliny do wrzenia ze 100 cm³ toluenu i 5 g P₂O₅ i oddestylowując toluen. Pozostałość krystalizowano z n-heksanu.

Otrzymuje się bezbarwne kryształy N-tleneku chinoliny (M 145,16 g/mol) o temp. topn. 60 - 62^oC z wyd. 65%.

1

11

---