Как получить Хлорангидрид
Хлорангидриды — это органические соединения, играющие важную роль в синтезе многих веществ, от лекарств до красителей. 🎨 Они представляют собой производные карбоновых кислот, где гидроксильная группа (-OH) замещена атомом хлора (-Cl).
- Давайте разберемся, как же получить эти интересные соединения!
- Способы получения хлорангидридов
- Промышленное производство хлора
- Получение уксусного ангидрида
- Получение POCl3
- Взаимодействие уксусной кислоты с металлами
Давайте разберемся, как же получить эти интересные соединения!
Способы получения хлорангидридов
Самый распространенный метод: взаимодействие безводной карбоновой кислоты с реагентами-хлорирующими агентами.
Среди них выделяют:- Тионилхлорид (SOCl2): Этот реагент реагирует с карбоновой кислотой, образуя хлорангидрид, диоксид серы (SO2) и хлороводород (HCl). 💨 Реакция протекает с выделением тепла, поэтому ее проводят с охлаждением. 🧊
- Трёххлористый фосфор (PCl3): Взаимодействие с PCl3 приводит к образованию хлорангидрида, фосфористой кислоты (H3PO3) и хлороводорода (HCl).
- Пятихлористый фосфор (PCl5): Аналогично PCl3, этот реагент также образует хлорангидрид, но вместо фосфористой кислоты образуется фосфорная кислота (H3PO4) и хлороводород (HCl).
- Фосген (COCl2): Взаимодействие с фосгеном протекает с образованием хлорангидрида и хлороводорода (HCl). Важно отметить, что фосген является токсичным газом, поэтому работа с ним требует особых мер предосторожности. ⚠️
Реакция Аппеля — это способ получения хлорангидридов без выделения хлороводорода. 💨 В этой реакции используют диметилсульфоксид (DMSO) и хлорид оксалил (COCl)2.
Пример N 1: Получение хлорангидрида уксусной кислоты:- В реактор, оснащенный мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником и термометром, помещают хлорокись фосфора. 🧪
- В капельную воронку загружают уксусную кислоту и диметилформамид.
- Затем уксусную кислоту по каплям добавляют к хлорокиси фосфора, при этом смесь нагревают до 60-70°C. 🌡️
- В результате реакции образуется хлорангидрид уксусной кислоты (ацетилхлорид), который отгоняют из реакционной смеси. 💨
Важно! Диметилформамид (DMF) в этом случае используется как катализатор, ускоряющий реакцию.
Промышленное производство хлора
В настоящее время существует три основных метода промышленного электрохимического производства хлора:- Электролиз с ртутным катодом: Этот метод основан на электролизе раствора хлорида натрия (NaCl) с использованием ртутного катода. При этом образуется хлор, натрий и ртуть. Однако этот метод считается экологически неблагоприятным из-за использования ртути. ⚠️
- Электролиз с твердым катодом и проточной диафрагмой: В этом методе используется электролит, разделенный диафрагмой на анодное и катодное пространства. На аноде образуется хлор, а на катоде — водород.
- Электролиз с ионообменными мембранами: Этот метод считается наиболее экологичным, так как не использует ртуть и не требует диафрагмы. 🌱
Получение уксусного ангидрида
Уксусный ангидрид — это органическое соединение, которое получают путем дегидратации уксусной кислоты.
Обычно его получают перегонкой с эффективным дефлегматором. 💨 Для удаления примесей уксусной кислоты используют карбид кальция (CaC2) или магниевую стружку.
Осушение уксусного ангидрида проводят над натриевой проволокой.
Получение POCl3
Фосфорилхлорид (POCl3) — это неорганическое соединение, которое получают окислением PCl3 или прямой реакцией между оксидом фосфора (V) P4O10 и хлоридом фосфора (V) PCl5.
Окисление PCl3:- Взаимодействие с кислородом (O2) приводит к образованию POCl3.
- Взаимодействие с хлоратом калия (KClO3) также приводит к образованию POCl3.
- Взаимодействие оксида фосфора (V) P4O10 и хлорида фосфора (V) PCl5 приводит к образованию POCl3.
Взаимодействие уксусной кислоты с металлами
Уксусная кислота — это слабая органическая кислота, которая растворяет многие металлы, их оксиды и карбонаты с образованием солей.
Окислители ускоряют реакцию. Например, кобальт (Co) легко растворяется в уксусной кислоте в присутствии нитрата кобальта (II) (Co(NO3)2) или пероксида водорода (H2O2).
Полезные советы:- При работе с хлорангидридами необходимо соблюдать меры предосторожности, так как они являются коррозионными и токсичными веществами. ⚠️
- Хранить хлорангидриды следует в сухих, прохладных местах, вдали от влаги и источников тепла. 🧊
- При работе с хлорангидридами рекомендуется использовать защитную одежду, очки и перчатки. 🧤
- В случае попадания хлорангидрида на кожу или в глаза необходимо немедленно промыть пораженное место большим количеством воды. 💦
- При работе с хлорангидридами необходимо использовать вытяжную вентиляцию. 💨
Хлорангидриды — это важные органические соединения, которые находят широкое применение в органическом синтезе.
Существуют различные методы получения хлорангидридов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Выбор метода получения хлорангидрида зависит от конкретных условий и задач.
При работе с хлорангидридами необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать несчастных случаев.
FAQ:- Что такое хлорангидриды?
Хлорангидриды — это органические соединения, которые представляют собой производные карбоновых кислот, где гидроксильная группа (-OH) замещена атомом хлора (-Cl).
- Как получить хлорангидриды?
Хлорангидриды получают взаимодействием безводной карбоновой кислоты с хлорирующими агентами, такими как тионилхлорид, трёххлористый фосфор, пятихлористый фосфор, фосген.
- Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с хлорангидридами?
Хлорангидриды являются коррозионными и токсичными веществами, поэтому при работе с ними необходимо соблюдать меры предосторожности, использовать защитную одежду, очки и перчатки.
- Где используются хлорангидриды?
Хлорангидриды используются в органическом синтезе для получения различных веществ, таких как лекарства, красители, пестициды.
- Какое значение имеет реакция Аппеля?
Реакция Аппеля — это метод получения хлорангидридов без выделения хлороводорода, что делает ее более экологичной.
