В 5-литровую круглодонную двугорлую колбу, снабженную мощной механической мешалкой (примечание 1), капельной воронкой, термометром и обратным холодильником, соединенным с ловушкой (примечание 2) для поглощения выделяющегося хлористого водорода, помещают 455 г (3,4 мол.) безводного хлористого алюминия (примечание 3) и 1 л (10,2 мол.) высушенного четыреххлористого углерода (примечание 4). Колбу окружают льдом (примечание 5), пускают в ход мешалку, и когда температура четыреххлористого углерода понизится до 10—15°, сразу прибавляют 50 мл сухого бензола, свободного от тиофена (примечание 6). Немедленно начинается реакция, что заметно по выделению хлористого водорода и по повышению температуры. Как только реакция начнется, ко льду для лучшего охлаждения добавляют соль. Когда температура опять начнет понижаться, добавляют смесь из 550 мл (всего 6,7 мол.) бензола, свободного от тиофена, и 550 мл (всего 14,5 мол.) четыреххлористого углерода с такой скоростью, чтобы температура держалась между 5 и 10° (примечание 5). При хорошем охлаждении прибавление продолжается 1 — 2 часа. После прибавления всего количества бензола и четыреххлористого углерода перемешивание продолжают еще 3 часа, причем температуру поддерживают около 10°. После этого останавливают мешалку и оставляют массу в покое приблизительно на 12 час. Температура массы постепенно сравнивается с комнатной.
Затем опять пускают в ход мешалку и медленно добавляют 500 мл воды. Чтобы иметь возможность более быстро приливать воду, колбу снаружи охлаждают. В это время обычно отгоняется избыток четыреххлористого углерода. Затем реакционную массу нагревают на водяной бане для удаления большей части избытка четыреххлористого углерода, после чего перегонкой с паром удаляют остаток его (примечание 7), причем одновременно дихлордифенилметан превращается в бензофенон. Четыреххлористый углерод отгоняется в течение 30 мин., но перегонку с паром продолжают еще полчаса — для завершения гидролиза. Затем отделяют верхний слой бензофенона от водного слоя и из последнего извлекают бензофенон с помощью 200 мл бензола. Раствор бензола и бензофенон переливают в 1-литровую специальную колбу Клайзена для перегонки. Бензол и воду отгоняют при атмосферном давлении, а бензофенон перегоняют в вакууме (примечание 8). Выход: 490—550 г (80—89% теоретич., считая на бензол). Продукт кипит при 187—190°/15 мм и затвердевает в белую массу, плавящуюся при 47—48°. Иногда полученный продукт имеет голубоватый оттенок, от которого можно избавиться, смочив массу бензолом и отжав ее на центрифуге.
Примечания
1. Мешалка должна быть мощной, так как в противном случае хлористый алюминий образует корку на стенках колбы. Этим очень затрудняется охлаждение и тем самым увеличивается время, необходимое для добавления бензола и четыреххлористого углерода.
2. Удобная ловушка для поглощения хлористого водорода, сернистого газа, цианистого водорода и т. п. предложена Джонсоном. Устройство этой ловушки видно из чертежа. Газы поступают в камеру, в которой вода (в данном случае из обратного холодильника) течет вниз, в большой сосуд. Сосуд снабжен трубкой для сифонирования воды. Таким образом газы приходят в соприкосновение с током воды, поглощающей теплоту растворения, причем уровень жидкости в сосуде служит запором и препятствует выделению газов в атмосферу. Газы, нерастворимые в воде, непосредственно через сифон поступают в канализацию. Если газовую камеру сделать достаточной величины, то практически отпадает опасность того, что воду может засосать в реакционную колбу. Все же следует быть осторожным, особенно при охлаждении колбы. Для вышеописанной реакции была найдена очень удобной газовая камера с диаметром в 2,5 см и длиной в 20—25 см. Другая, несколько более простая ловушка описана в Org. Syn. 14,2. В случае реакций, в которых применяются соединения, чувствительные к влаге, между холодильником и ловушкой следует поместить хлоркальциевую трубку для поглощения влаги, которая может проникать из ловушки.
3. Для получения указанных выходов следует употреблять технический безводный хлористый алюминий хорошего качества. При ухудшении качества хлористого алюминия выход значительно уменьшается.
4. Одинаковые выходы были получены при работе как с «чистым» четыреххлористым углеродом, так и с «химически чистым» продуктом, свободным от серы. Сухой продукт легко получить, если при перегонке технического четыреххлористого углерода отбросить первые 10% дестиллата.
5. Охлаждение Смесью льда и соли необходимо применять уже после того, как начнется реакция. При очень низкой температуре (ниже 10°) реакция не начинается. После начала реакции раствор следует энергично охладить, чтобы прибавление бензола и четыреххлористого углерода заняло как можно меньше времени. При падении температуры ниже 5° реакция протекает слишком медленно. При повышении температуры выше 10° увеличивается образование смолистых веществ и понижается выход.
6. При употреблении обыкновенного технического бензола выход становится на 5—10% меньше. Бензол сушат так же, как и четыреххлористый углерод (примечание 4).
7. Возвращается около 1050—1150 мл четыреххлористого углерода, содержащего некоторое количество бензола. Если его высушить над хлористым кальцием и перегнать, то он годится для следующей загрузки. При употреблении полученного таким образом четыреххлористого углерода выход не меняется.
8. Перегонку бензофенона в вакууме, особенно вначале, следует вести очень осторожно, так как жидкость склонна вспениваться.