Сульфаниловая кислота

 

Реактивы: анилин – 9,3 г; серная кислота (r = 1,84 г/см³) – 5,6 мл; гидроокись натрия – 4 г; соляная кислота (r = 1,19 г/см³); активированный уголь.

Посуда и оборудование: фарфоровый тигль, стакан вместимостью 250 мл, колба коническая вместимостью 250 мл, воронка коническая.

(Работу проводят в вытяжном шкафу, в защитных очках!)

В фарфоровом тигле небольшими порциями смешивают и тщательно растирают 9,3 г анилина с 5,6 мл серной кислоты. Полученную соль нагревают на плитке с закрытым нагревательным элементом в течение 2 – 3 ч при 175-180^оС. Твердая масса становится серо-фиолетовой. После этого из тигля берут пробу и растворяют ее в небольшом количестве 20%-ного раствора NaOH. Реакция считается законченной, если проба при ее растворении в щелочи не будет выделять анилин в виде капель.

Ещё горячую сульфаниловую кислоту измельчают и помещают в раствор 4 г NaOH в 36 мл воды. Смесь кипятят 5 мин с активированным углем, фильтруют и из фильтрата выделяют сульфаниловую кислоту, прибавляя соляную кислоту до кислой реакции по Конго красному (до рН 3). Раствор охлаждают холодной водой, выпавшие кристаллы отфильтровывают и перекристаллизовывают из воды. Продукт сушат между листами фильтровальной бумаги.

Выход - 10 – 12 г (60 – 70 % от теоретического). Сульфаниловая кислота (n -аминобензолсульфокислота) – бесцветное кристаллическое вещество; Т.пл. 286 – 288⁰С (с разложением); трудно растворима в большинстве органических растворителей и холодной воде.

 

a -Нафталинсульфокислота (натриевая соль)

 

2С₁₀Н₇SO₃H + CaCO₃ ® (C₁₀H₇SO₃)₂Ca + H₂O + CO₂↑

 

(C₁₀H₇SO₃)₂Ca + Na₂CO₃ ® 2C₁₀H₇SO₃Na + CaCO₃↓

 

Побочные реакции

 

С₁₀H₇SO₃H + C₁₀H₈ ® C₁₀H₇ – SO₂ – C₁₀H₇ + H₂O

 

Реактивы: нафталин – 1,28 г; серная кислота (d = 1,84) – 15 г; карбонат

кальция – 22 г; карбонат натрия.

Посуда и оборудование: широкая пробирка, плоскодонная колба, термометр, водяная баня, колба Бунзена, воронка Бюхнера.

В широкую пробирку помещают 1,28 г тщательно измельченного нафталина и 8,1 мл серной кислоты, вставляют термометр и на водяной бане нагревают при температуре 60-70⁰С, осторожно помешивая термометром. Нагревание ведут до полного растворения нафталина, для чего требуется 30-40 мин. Затем содержимое пробирки выливают в колбу (с широким горлом) со 100 мл холодной воды. Получается прозрачный бесцветный раствор. Раствор нейтрализуют 22 г карбоната кальция и нагревают до прекращения выделения СО₂ (нейтрализацию проводят осторожно). После нейтрализации на воронке Бюхнера отфильтровывают СаSO₄, а фильтрат титруют насыщенным раствором карбоната натрия по фенолфталеину до появления розовой окраски. Выделившийся осадок СаCO₃ отсасывают, а фильтрат упаривают в фарфоровой чашке на водяной бане до начала кристаллизации. Выделившийся при охлаждении кристаллический осадок натриевой соли a-нафталинсульфокислоты отфильтровывают на воронке Бюхнера и сушат на воздухе. Выход - около 2 г (87 % от теории).

 

b - Нафталинсульфокислота (натриевая соль)

 

C₁₀H₇SO₃H + NaCl ® C₁₀H₇SO₃Na + HCl

 

Побочные реакции

 

С₁₀H₇SO₃H + C₁₀H₈ ® C₁₀H₇ – SO₂ – C₁₀H₇ + H₂O

 

Реактивы: нафталин – 5 г; серная кислота (r = 1,84 г/см³) – 4 мл (0,075 моль); хлорид натрия – 18 г.

Посуда и оборудование: колба круглодонная вместимостью 50 мл, термометр, стакан вместимостью 100 мл.

 

В круглодонную колбу загружают 4 мл концентрированной серной кислоты и постепенно при встряхивании вносят 5 г измельченного нафталина. Колбу закрывают пробкой с термометром, опущенным в реакционную смесь, которую постепенно нагревают до 160 – 170⁰С. Выдерживают реакционную массу при этой температуре 30-40 мин. После окончания реакции немного охлажденную смесь медленно при перемешивании стеклянной палочкой выливают в стакан, охлажденный льдом и содержащий насыщенный раствор поваренной соли (18 г соли в 60 мл воды). Через 30 мин b - нафталинсульфокислоту в виде ее натриевой соли отфильтровывают, промывают небольшим количеством холодной воды и высушивают в сушильном шкафу при 100⁰С.

Выход - около 7 г (70-75 % от теоретического).