Anilin

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 9. října 2022; kontroly vyžadují 23 úprav .

anilin

Všeobecné

Tradiční jména

Aminobenzen
Anilin
Benzolamin
Fenylamin

Chem. vzorec

C6H5NH2 _ _ _ _ _ _

Krysa. vzorec

C6H7N _ _ _ _

Fyzikální vlastnosti

Stát

bezbarvá nebo nažloutlá kapalina

Molární hmotnost

93,1265 ± 0,0055 g/ mol

1,0217 g/cm³

43,3 N/m

3,71 Pa s

7,7 ± 0,1 eV

Rychlost zvuku ve hmotě

1659 m/s

Tepelné vlastnosti

Teplota

• tání

-6,3 °C

• vroucí

184,13 °C

• bliká

158±1℉ a 76 °C

• samovznícení

562 °C

Meze výbušnosti

1,3 ± 0,1 obj. %

Kritický bod

• teplota

425,65 °C

• tlak

5,134 MPa

Kritická hustota

0,314 cm³/mol

Tlak páry

0,6 ± 0,1 mmHg

Chemické vlastnosti

Rozpustnost

• ve vodě

3,6 g/100 ml

• v cyklohexanu

66,7 (30,8 °C)

Dielektrická konstanta

6,89

Optické vlastnosti

Index lomu

1,5863

Struktura

Dipólový moment

1,53 D

Klasifikace

200-539-3

NC1=CC=CC=Cl

InChI=1S/C6H7N/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H,7H2PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N

RTECS

6650000 BW

CHEBI

1547

Bezpečnost

0,3 mg/m3

9-12 mg/kg (kočky, GI),
132 mg/kg (myši, GI)

Toxicita

Extrémně toxický pro malé savce, vysoce toxický pro člověka , je hematotoxin (způsobuje hemolýzu ).

Ikony ECB

NFPA 704

2 čtyři jeden POI

Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Mediální soubory na Wikimedia Commons

Anilin (aminobenzen, fenylamin) je organická sloučenina se vzorcem C 6 H 5 N H 2 , předchůdce třídy aromatických aminů . Je to bezbarvá olejovitá kapalina s charakteristickým zápachem , mírně hustší než voda a v ní špatně rozpustná, rozpustná v organických rozpouštědlech. Na vzduchu rychle oxiduje a získává červenohnědou barvu. Velmi toxické . Název "anilin" pochází z názvu jedné z rostlin obsahujících indigo - Indigofera anil (moderní mezinárodní název rostliny je Indigofera suffruticosa ).

Historie

Anilin byl poprvé získán v roce 1826 destilací indiga s vápnem německým chemikem Otto Unverdorbenem , který mu dal jméno „krystalický“.

V roce 1834 objevil Friedlieb Ferdinand Runge anilin v černouhelném dehtu a pojmenoval jej „kyanol“.

V roce 1840 získal Julius Fritzsche anilin zahřátím indiga s roztokem hydroxidu draselného a pojmenoval jej „anilin“.

V roce 1842 získal Nikolaj Zinin anilin redukcí nitrobenzenu působením ( NH 4 ) 2 S a nazval jej „benzydame“ .

V roce 1843 August Wilhelm Hoffmann stanovil identitu všech uvedených sloučenin.

Průmyslová výroba barviva mauveine violet na bázi anilinu začala v roce 1856 .

Získání

V průmyslu se anilin vyrábí ve dvou fázích.

V první fázi se benzen nitruje směsí koncentrované kyseliny dusičné a sírové při teplotě 50-60 °C, v důsledku čehož vzniká nitrobenzen :

${\ce {C6H6 + HNO3 ->[H_2SO_4,50-60 C] C6H5NO2 + H2O))$

Ve druhém stupni se nitrobenzen hydrogenuje při teplotě 200–300 °C za přítomnosti katalyzátorů :

${\mathsf {C_{6}H_{5}NO_{2}+3H_{2}\rightarrow C_{6}H_{5}NH_{2}+2H_{2}O))$

Poprvé byla redukce nitrobenzenu provedena pomocí železa:

${\mathsf {4C_{6}H_{5}NO_{2}+9Fe+4H_{2}O\rightarrow 4C_{6}H_{5}NH_{2}+3Fe_{3}O_{4))}$

Dalším způsobem, jak získat anilin, je redukce nitrosloučenin - Zinin reakce :

${\mathsf {C_{6}H_{5}NO_{2}+3(NH_{4})_{2}S\rightarrow C_{6}H_{5}NH_{2}+6NH_{3}+3S +2H_{2}O}}$

Také v anilinu je nitrobenzen redukován zinkem v přítomnosti přebytku kyseliny chlorovodíkové.

${\mathsf {Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_{2}+H_{2}\uparrow }}$ ;

${\mathsf {C_{6}H_{5}NO_{2}+3H_{2}\rightarrow C_{6}H_{5}NH_{2}+2H_{2}O))$ ;

A tento přebytek váže výsledný anilin do soli zvané fenylamoniumchlorid (kyselina chlorovodíková anilinu):

${\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2}+HCl\rightarrow [C_{6}H_{5}NH_{3}]^{+}Cl^{-))))$ ;

Tato sůl je snadno rozpustná ve výsledné vodě a může z ní krystalizovat,

kromě toho po zpracování alkálií poskytuje fenylamoniumchlorid anilin:

${\mathsf {[C_{6}H_{5}NH_{3}]^{+}Cl^{-}+Na^{+}OH^{-}{\xrightarrow[{}]{NaOH ,\ -NaCl}}\ C_{6}H_{5}NH_{2}+NaCl+H_{2}O}}$

Chemické vlastnosti

Anilin je charakterizován reakcemi jak na aminoskupině, tak na aromatickém kruhu. Rysy těchto reakcí jsou způsobeny vzájemným vlivem atomů. Na jedné straně benzenový kruh oslabuje základní vlastnosti aminoskupiny ve srovnání s alifatickými aminy a dokonce i amoniakem. Na druhou stranu, vlivem aminoskupiny se benzenový kruh stává aktivnějším v substitučních reakcích než benzen. Je dobře halogenovaný, nitrovaný a sulfonovaný. Například anilin prudce reaguje s bromovou vodou za vzniku 2,4,6-tribromanilinu (bílá sraženina). S HNO 2 poskytuje diazosloučeniny.

Oxidace

Na rozdíl od alifatických aminů se aromatické aminy snadno oxidují. Příkladem je reakce směsi chrómu s anilinem, při které vzniká barvivo „ černý anilin “.

Klasická reakce oxidace anilinu dichromanem draselným v kyselém prostředí se často používá jako kvalitativní reakce anilinu:

{\mathsf {6C_{6}H_{5}NH_{2}+4K_{2}Cr_{2}O_{7}+19H_{2}SO_{4}\rightarrow ))

{\mathsf {6C_{6}H_{4}O_{2}+4K_{2}SO_{4}+4Cr_{2}(SO_{4})_{3}+3(NH_{4})_{ 2}SO_{4}+16H_{2}O}}

Analytickým efektem je v tomto případě vzhled barvy roztoku od tmavě modré po černou. Jako u většiny anilinových oxidačních reakcí jsou produkty různé chinony .

Další kvalitativní reakcí na anilin, která je velmi citlivá, je oxidace anilinu bělidlem , při které se objevuje fialové zbarvení [1] .

Elektrofilní substituční reakce

Aminoskupina, která je substituentem prvního druhu, má silný aktivační účinek na benzenový kruh, díky kterému může během nitrace dojít k oxidaci molekuly anilinu. Aby se zabránilo oxidaci, je aminoskupina před nitrací "chráněna" acylací.

Reakce na dusík

S kyselinou dusitou tvoří diazoniový kationt , například:

${\mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2}+NaNO_{2}+2HCl\rightarrow C_{6}H_{5}N_{2}^{+}Cl^{-}+ NaCl+2H_{2}O}}$

Tato reakce může být použita k výrobě fenolu, pokud se místo kyseliny chlorovodíkové použije zředěná kyselina sírová:

${\mathsf {2C_{6}H_{5}NH_{2}+2NaNO_{2}+2H_{2}SO_{4}\rightarrow (C_{6}H_{5}N_{2}^{ +})_{2}SO4^{2-}+Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O\rightarrow 2C_{6}H_{5}OH+2N_{2}\uparrow +Na_{2 }SO_{4}+H_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}$

Kde nejprve vzniká stejná diazoniová sůl, která při zahřívání ve zředěném vodném roztoku hydrolyzuje a rozkládá se na fenol, přičemž se uvolňuje molekulární dusík.

Kvůli nestabilitě kyseliny dusité bývá v kyselém prostředí často nahrazována dusitanem alkalického kovu. Pro Sandmeyerovu reakci se používají diazoniové soli .

Jiné reakce

Hydrogenací anilinu v přítomnosti niklového katalyzátoru se získá cyklohexylamin .

Anilin reaguje s kyselinou chlorovodíkovou za vzniku fenylamoniumchloridu [2] :

{\mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2}+HCl\rightarrow [C_{6}H_{5}NH_{3}]Cl))

Anilin reaguje s bromem a dokonce i bromovou vodou za vzniku 2,4,6-tribromanilinu [3] :

{\mathsf {C_{6}H_{5}NH_{2}+3Br_{2}\rightarrow C_{6}H_{2}Br_{3}NH_{2}+3HBr))

Výroba a aplikace

Zpočátku se anilin získával redukcí nitrobenzenu molekulárním vodíkem; praktický výtěžek anilinu nepřesáhl 15 %. Při interakci koncentrované kyseliny chlorovodíkové se železem se uvolnil atomární vodík , který je chemicky aktivnější než molekulární vodík. Zininová reakce je účinnější metodou pro získání anilinu. Nitrobenzen byl nalit do reakční hmoty , která se redukovala na anilin.

Od roku 2002 se většina světové produkce anilinu používá k výrobě methyldiisokyanátů , které se pak používají k výrobě polyuretanů . Anilin se také používá při výrobě umělých kaučuků , herbicidů a barviv (violet dye mauveine ) [4] .

V Rusku se používá především jako meziprodukt při výrobě barviv , výbušnin a léčiv ( sulfanilamidové přípravky ), ale vzhledem k očekávanému růstu výroby polyuretanů je ve střednědobém horizontu možná výrazná změna.

Biologické vlastnosti

Anilin je vysoce toxický . Ve vysokých koncentracích má fenylamin negativní vliv na centrální nervový systém . Krevní jed způsobuje hladovění organismu kyslíkem v důsledku tvorby methemoglobinu v krvi , hemolýzu a degenerativní změny červených krvinek .

Anilin se do těla dostává dýcháním, ve formě par, také kůží a sliznicemi . Absorpce kůží se zvyšuje zahříváním vzduchu nebo pitím alkoholu .

Při mírné otravě anilinem je pozorována slabost, závratě , bolesti hlavy , cyanóza rtů , boltců a nehtů . Při středně těžké otravě je také pozorována nevolnost , zvracení , někdy vrávoravá chůze a zvýšená srdeční frekvence . Těžké případy otravy aminobenzenem jsou extrémně vzácné .

Při chronické otravě anilinem (anilismus) dochází k toxické hepatitidě , dále k neuropsychiatrickým poruchám , poruchám spánku, ztrátě paměti atd.

V případě otravy anilinem je nutné nejprve odstranit postiženého z ohniska otravy, omýt teplou (ale ne horkou) vodou . Využívá se také podávání antidot ( methylenová modř ), kardiovaskulárních látek nebo inhalace karbogenu . Oběť musí zůstat v klidu.

Maximální přípustná koncentrace anilinu ve vzduchu pracovního prostoru je 0,3 mg/m 3 [5] podle GOST 313-77. V nádržích (s jejich průmyslovým znečištěním) - MPC 0,1 mg / l (100 mg / m 3 ) [6] [7] .

V souladu s GOST 12.1.007-76 patří aminobenzen do třídy nebezpečnosti II [8] .

Bezpečnost práce

Prahová hodnota zápachu lidského anilinu může být například 0,37-2,82 mg/m 3 [9] ; 3,8 mg/m3 [ 10] . MPC aminobenzenu ve vzduchu pracovního prostoru [11] 0,3 mg/m 3 (maximálně jednotlivě) a 0,1 mg/m 3 (průměrný posun za 8 hodin ).

Poznámky

↑ Oxidace anilinu roztokem bělidla . Jednotná sbírka digitálních vzdělávacích zdrojů. Získáno 14. 8. 2017. Archivováno z originálu 14. 8. 2017. (neurčitý)
↑ Tsvetkov L.A. § 36. Aminy // Organická chemie. Učebnice pro 10. ročník. — 20. vyd. - M . : Vzdělávání , 1981. - S. 171-175.
↑ Gabrielyan O.S. § 16. Aminy. Anilin // Chemie. Stupeň 10. Základní úroveň: učebnice. pro všeobecné vzdělání institucí. - 4. vyd. - M. : Drop obecný, 2008. - S. 116-121.
↑ Anilin (anglicky) (nepřístupný odkaz) . www.the-innovation-group.com (19. února 2002). — Výrobci anilinu cena kapacita trh poptávka spotřeba růst produkce využívá výhled nd, The Chemical Market Reporter, Schnell Publishing Company. Datum přístupu: 14. srpna 2017. Archivováno z originálu 19. února 2002.
↑ GOST 313-77 Archivní kopie ze dne 13. srpna 2020 na Wayback Machine Technical aniline. Specifikace (s dodatky č. 1, 2, 3).
↑ Anilin // Angola - Barzas. - M . : Sovětská encyklopedie, 1970. - S. 32-33. - ( Velká sovětská encyklopedie : [ve 30 svazcích] / šéfredaktor A. M. Prochorov ; 1969-1978, v. 2).
↑ GOST 12.1.005-76 Archivováno 28. února 2020 v systému Wayback Machine Occupational Safety Standards System (SSBT). Vzduch v pracovní oblasti. Všeobecné hygienické a hygienické požadavky.
↑ GOST 5819-78 Archivní kopie ze dne 13. května 2021 na Wayback Machine Aniline. Specifikace (s dodatkem č. 1).
↑ Tkachev P.G. Materiály pro hygienické charakteristiky anilinu jako látky znečišťující ovzduší / Ryazanov V.A., Goldberg M.S. (ed). — Nejvyšší přípustné koncentrace látek znečišťujících ovzduší. - Moskva: Nakladatelství "Medicína", 1964. - S. 41-58. — 204 s. — (Vydání 8). - 2800 výtisků.
↑ Gregory Leonardos, David Kendall a Nancy Barnard. Stanovení prahových hodnot zápachu 53 Odorantních chemikálií // Air & Waste Management Association Journal of the Air & Waste Management Association. - Taylor & Francis, 1969. - Únor (vol. 19 ( vydání 2 ). - S. 91-95. - ISSN 1096-2247 . - doi : 10.1080/00022470.1969.10466465 .
↑ (Rospotrebnadzor) . č. 54 // GN 2.2.5.3532-18 "Maximální povolené koncentrace (MPC) škodlivých látek ve vzduchu v pracovní oblasti" / schváleno A.Yu. Popova . - Moskva, 2018. - S. 7. - 170 s. - (hygienická pravidla). (Ruština) Archivováno 12. června 2020 na Wayback Machine

Literatura

Artemenko A.I. Organická chemie. - M. : "Vysoká škola", 1987. - 430 s.

Odkazy

Aniline // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština velká čínština Velký Rus Velký sovět (1 ed.) Brockhaus a Efron Malý Brockhaus a Efron Britannica (9.) Britannica (11.) Britannica (online) Britannica (online) Universalis
V bibliografických katalozích	BNF : 12359525w GND : 4142482-7 J9U : 987007294056505171 LCCN : sh85005157 NKC : ph669733