1-бром-3-нитробензол
Метод получения 1.
(лабораторный синтез)Источник информации: "Синтезы органических препаратов" сб.1 М.1949 стр. 131-132
В 3-литровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мощным обратным холодильником (соединенным с наполненной водой ловушкой), капельной воронкой емкостью в 100 мл и механической мешалкой с ртутным затвором (примечание 1), помещают 270 г (2,2 мол.) свежеперегнанного сухого нитробензола (примечание 2). Пробки делаются из асбеста, покрытого растворимым стеклом (см. примечание 5, стр. 16). Колбу нагревают на масляной бане, в которой поддерживают температуру 135—145°. Когда температура установится, вносят в колбу 26 г железного порошка и 562 г (180 мл; 3,5 мол.) сухого брома (примечание 3) следующим образом: через боковое горло добавляют к перемешиваемому нитробензолу 8 г железного порошка (ferrum reductum; примечание 4) и через капельную воронку вливают 60 мл брома с такой скоростью, чтобы пары брома не проходили через холодильник. На это требуется около часа, после чего массу перемешивают и нагревают еще час, прежде чем добавить вторую порцию железа и брома. Таким же образом, как и в первый раз, добавляют еще две порции по 8 г железного порошка и 60 мл брома, причем между концом добавления одной порции и началом добавления другой массу нагревают и перемешивают в продолжение часа. К концу нагревания выделение бромистого водорода значительно уменьшается, и практически в холодильнике не видно паров брома. После этого добавляют последние 2 г железного порошка и нагревают массу еще 1 час.
В результате реакции получается темная красновато-коричневая жидкость. Последнюю выливают или сифонируют (примечание 5) в 1,5.л воды, к которой добавлено 50 мл насыщенного раствора бисульфита натрия (примечание 6). Смесь подвергают перегонке с водяным паром, причем первую фракцию дестиллата собирают отдельно с тем, чтобы удалить незначительное количество не вошедшего в реакцию нитробензола. Необходимо собрать около 12 л дестиллата, чтобы отогнать весь м-бромнитробензол. Желтые кристаллы отсасывают и для удаления воды и следов нитробензола хорошо отжимают. Выход сырого продукта колеблется от 270 до 340 г (60—75% теоретич.). Продукт плавится при 51,5—52° и кипит при 117—118°/9 мм. Для большинства синтезов он достаточно чист. Для получения более чистого продукта сырой м-бромнитробензол перегоняют в вакууме. Выход после очистки — около 85% от веса сырого продукта. Брюль для чистого м-бромнитробензола дает следующие константы: т. кип. 138°/18 мм и т. пл. 56°.
Примечания
1. При работе с небольшими количествами (до 90 г нитробензола) механическое перемешивание не является обязательным; вполне достаточно периодическое взбалтывание.
2. Сухой нитробензол получают путем перегонки под атмосферным давлением или в вакууме; первые 5% дестиллата отбрасывают.
3. Бром сушат, взбалтывая его с равным объемом концентрированной серной кислоты и разделяя обе жидкости.
4. Для этого синтеза пробовали пользоваться и другими видами железа, но результаты получались хуже, чем при работе с ferrutn reductum.
5. Если желательно повторить синтез, то удобно отсифонировать продукт реакции и вести вторую операцию в том же приборе, не разбирая его.
6. Бисульфит натрия добавляют для удаления свободного брома. Не следует пользоваться большим избытком бисульфита, так как последний может реагировать с м-бромнитробензолом во время перегонки с водяным паром.