Получение специфического акарицида Аполло.

В последние годы его активно используют и получают с хорошим выходом по реакции 2-хлорбензоилхлорида и гидразина.

Подробной информации о получении 2-хлорбензоилхлорида не было найдено, поэтому способ получения можно лишь предположить,  основываясь на знаниях органической химии и некоторой литературе по этой тематике.

 Исходным веществом для синтеза было решено принять - метилбензол (толуол). Потому как этот продукт выделяется непосредственно из нефти и является товарным.

На следующем этапе необходимо решить проблему последовательности химических превращений. С одной стороны можно сначала окислить метильную группу у бензольного кольца, а затем прохлорировать в присутствии катализатора. С другой - произвести каталитическое электрофильное замещение водорода в бензоле, а потом уже окислить метильную группу. Оба варианта имеют место быть, но вспоминая специфику электрофильного замещения водорода в бензоле, становится ясно, что первый вариант не удовлетворяет нашим требованиям.

В первом варианте после окисления толуола получается бензойная кислота. Кислотная (карбоксильная) группа является заместителем второго рода и характеризуется отрицательным резонансным эффектом, тем самым обедняют электронную плотность кольца.

Поэтому дальнейшее хлорирование бензойной кислоты в присутствии катализатора (AlCl₃) приведёт к образованию мета-замещённых продуктов. Что не соответствует формуле целевого продукта.

Рассмотрим второй вариант, где каталитическое хлорирование происходит в начале.

Метил в толуоле является ориентантом первого рода, увеличивая электронную плотность кольца. Поэтому хлор ориентируется в положения орто и пара. Механизм данного электрофильного замещения можно опустить. Далее пара и орто изомеры разделяются ректификацией.

Орто-хлортолуол окисляют с получением орто-хлорбензойной кислоты.

Далее с помощью треххлористого фосфора проводят замежение гидроксильной группы в кислоте на хлор с получение хлорангидрида о-хлорбензойной кислоты.

Далее рассмотрим особенности гидразина и его производства. Гидразин высокотоксичен при любых путях поступления в организм. При остром отравлении вызывает поражение центральной нервной системы в ряде случаев ведущих к смерти. Небольшиконцентрации гидразина вызывают раздражение глаз, дыхательных путей. При повышении концентрации начинается головокружение, головная боль и тошнота. ПДК в воздухе рабочей зоны = 0,1 мг/м3. Относится к первому классу опасности. Для мышей ЛД₅₀=59 мг/кг, для крыс 60 мг/кг. [1]

Гидразин впервые был получен в 1887 г. в виде органических производных. В промышленности диамид получают синтезом Рашига.

Вскоре после открытия гидразина, было предположено что гидразин или гидроксиламин могут быть получены при действии гипохлорита на аммиак. Рашиг доказал, что такое предположение является вполне обоснованным. Исследования Рашига, посвящены одному из наиболее интересных вопросов в области химии азота. Рашиг случайно заметил, что в растворах, содержащих гипохлорит и аммиак, образуется соединение, имеющее свойства восстановителя; это наблюдение привело к разработке метода, который носит имя Рашига. Эмпирически изменяя условия синтеза, Рашиг, наконец, пришел к следующим выводам:

а) избыток аммиака облегчает образование гидразина

б) образование гидразина из аммиака и хлорамина протекает быстрее при более высоких температурах. Пытаясь определить причину значительных различий в выходах, Рашиг прибегал к добавлению большого числа различных веществ, рассчитывая, что они могут оказывать каталитическое действие.

Им было найдено, что для увеличения выхода гидразина пригодными являются клей и желатин, которые применяются и до настоящего времени. Сначала Рашиг предположил, что эти катализаторы приводят к увеличению вязкости раствора и что образование гидразина легче протекает в более вязкой среде. Последующие исследования, показали, что этот вывод неправилен и что различие в полученных выходах обусловлено действием присутствующих в реакционной смеси ионов металлов, которые катализируют реакцию между гидразином и хлорамином, еще содержащимися в растворе. Клей и желатина способствуют удалению из раствора следов ионов металлов или же препятствуют их вредному действию.

В своих ранних исследованиях Рашиг обнаружил, что гипохлорит натрия и аммиак сначала реагируют с образованием хлорамина. Он показал, что эта реакция протекает довольно быстро и может быть выражена уравнением (1):[8]

Синтез гидразина, по данным Рашига, обусловлен действием избытка аммиака на хлорамин в соответствии с уравнением (2).[8]