Категории
Реактивы и прекурсоры
  • This site is explicitly against the distribution of illegal substances and any illegal activity. The administration is not responsible for the content posted by users. The administration of the resource is monitoring the posted content and takes measures to prevent publications that potentially violate the law. You can submit a complaint on a publication through the dedicated feedback form.
Обновить

Полный синтез из природного пиперина в MDP2NP.

В данной теме описывается последовательный синтез пипероналя из пиперина, а также его дальнейшая конденсация с нитроэтаном для получения 1-(3,4-метилендиоксифенил)-2-нитропропена (MDP2NP).

Этап 1: Синтез пипероналя.

Исходные реагенты и материалы:
  • 5 г перекристаллизованного пиперина
  • 100 + 50 мл ТГФ (тетрагидрофуран)
  • 10 г перманганата калия + 200-300 мл воды
  • 800-1000 мл ДХМ (дихлорметан)
  • 50-100 г безводного сульфата натрия
  • 25 мл 95% этанола
  • Стаканы
  • Трехгорлая колба 1000 мл
  • Обратный холодильник
  • Магнитная мешалка с подогревом
  • Воронки
  • Делительная воронка 2000 мл
  • Термометр
  • Пористый стеклянный фильтр
  • Бумажный фильтр
Окисление пиперина до пипероналя перманганатом калия происходит согласно схеме:
с1.png

1. К 10 г перманганата калия добавляют 200-250 мл воды.
1.png

2. Пиперин помещают в трехгорлую колбу с термометром, магнитной мешалкой и обратным холодильником. Добавляют 100 мл ТГФ, нагревают и перемешивают.
2.png

3. Температура раствора пиперина в ТГФ должна составлять 30-50 ℃. К нему порционно добавляют раствор перманганата калия в течение 2,5 часов.
3.png

4. После добавления всего раствора перманганата реакционную смесь нагревают и перемешивают в течение 3 часов (Рис. 4).
4.png

5. Фильтруют через пористый стеклянный фильтр, затем через бумажный фильтр. Осажденный MnO₂ сохраняют для восстановления в перманганат (Рис. 5).
5.png

6. Колбу и осадок MnO₂ промывают 50 мл ТГФ (Рис. 6).
6.png

7. Фильтрат переносят в делительную воронку (Рис. 7).
7.png

8. Добавляют порциями по 100 мл ДХМ (Рис. 8).
8.png

9. Разделение фаз затруднено, поэтому поочередно добавляют ДХМ и воду (Рис. 9).
9.png

10. Когда слои становятся видимыми, органическую фазу (ДХМ) отделяют (Рис. 10).
10.png

11. Экстракцию повторяют несколько раз, общий объем экстракта в ДХМ составляет 800-1000 мл (Рис. 11).
11.png

12. ДХМ сушат безводным сульфатом натрия и отгоняют (Рис. 12).
12.png

13. Дистилляция проводится при температуре 100-105 ℃ (Рис. 13).
13.png

14. После удаления ДХМ снижают давление и продолжают отгонку ТГФ. Полученное масло — после удаления растворителя (Рис. 14).
14.png

15. Пиперональ экстрагируют из дистилляционной колбы, растворяя в 25 мл этанола (Рис. 15).
15.png

16. Раствор фильтруют через бумажный фильтр (Рис. 16).
16.png

17. В колбе остается вакуумная смазка (Рис. 17).
17.png

18. Фильтрованный раствор пипероналя в этаноле упаривают (Рис. 18).
18.png

19. Полученный продукт — сироп с приятным сладким запахом гелиотропа, не кристаллизуется при охлаждении (Рис. 19).
19.png


Выход: 2,1 г масла пипероналя (примеси ~15-20%).


Этап 2: Качественная реакция на пиперональ.

Для определения пипероналя (и альдегидов) используют реакцию с кислым фуксином. При наличии альдегидных групп цвет реактива изменяется на красный.

Реагенты и материалы:
  • ~50 мг основного фуксина (CAS 632-99-5)
  • 3-5 мл H₂SO₄ (83%)
  • ~10 мг пипероналя
  • 2-3 мл 88% этанола
  • Пробирки
  • Стаканы
  • Штатив
  • Пипетки
1. Приготовление раствора кислого фуксина.
  • Небольшое количество фуксина растворяют в концентрированной серной кислоте (1-2%) (Рис. 20).
20.png

2. Приготовление пробы.
  • 1-2 капли (~1-2 мг) пипероналя растворяют в небольшом количестве этанола (Рис. 21).

    21.png
3. Проведение реакции
  • В пробирку добавляют 1-2 мл раствора кислого фуксина.
  • Затем вводят 1-2 капли раствора пипероналя.
При наличии пипероналя появляется характерное фиолетовое или красное окрашивание (Рис. 22).
22.png




Этап 3: Синтез MDP2NP

Для подтверждения получения пипероналя его конденсируют с нитроэтаном, образуя желтый MDP2NP.

Исходные реагенты и материалы:
  • 2,1 г пипероналя
  • 11-15 мл ледяной уксусной кислоты (ГУК)
  • 2,1 мл нитроэтана
  • 1,4 мл циклогексиламина (CAS 108-91-8)
  • 5-10 мл воды
  • Колба 50 мл
  • Пипетки
  • Воронка
  • Обратный холодильник
  • Нагреватель
  • Стаканы
Синтез проходит в соответствии со схемой:
с2.png

1. Ледяную уксусную кислоту добавляют к пипероналю для растворения (Рис. 23).
23.png

2. Раствор переносят в 50 мл колбу (Рис. 24).
24.png

3. Добавляют 2,1 мл нитроэтана (Рис. 25).
25.png

4. Затем вводят циклогексиламин (Рис. 26).
26.png

5. Устанавливают обратный холодильник, смесь нагревают до 80-95 ℃ и выдерживают 6 часов (Рис. 27).
27.png

6. Реакционную смесь переносят в стакан (Рис. 28).
28.png

7. Добавляют 5-10 мл воды (Рис. 29).
29.png

8. Смесь помещают в морозильник (3-10 ℃) на несколько часов для кристаллизации (Рис. 30).
30.png

9. Выпавшие кристаллы фильтруют (дополнительные кристаллы можно выделить, добавляя воду и охлаждая) (Рис. 31).
31.png

10. Кристаллы сушат на фильтре и в вакуумном эксикаторе над щелочью (Рис. 32).
32.png

Выход: 0,93 г 1-(3,4-метилендиоксифенил)-2-нитропропена (39,9%) (Рис. 33).
33.png

Этап 4: Рекристаллизация MDP2NP

Для получения более чистой формы MDP2NP проводят рекристаллизацию из этанола или ГУК.

Исходные реагенты и материалы:
  • 0,93 г MDP2NP
  • 10-15 мл 95% этанола
  • Стаканы
  • Нагреватель
1. К MDP2NP добавляют 10-15 мл этанола (Рис. 34).34.png


2. Нагревают до растворения большей части вещества (Рис. 35).
35.png

3. Раствор упаривают до кристаллизации или фильтруют выпавшие кристаллы (Рис. 36).
36.png

Выводы:​

Эксперимент показал, что сироп (содержит 80-85% пипероналя) можно использовать для синтеза MDP2NP.

Выход:
  • 2,1 г масла пипероналя (примеси 15-20%)
  • 0,93 г MDP2NP (39,9%)
  • Нравится
Реакции: 14_Francisco_Franko_88

Синтез Сахарной кислоты (CAS: 87-73-0) путем окисления D-глюкозы.

2-йод-4-метилпропиофенон (2I4M): синтез с использованием микроволновой печи

Короткий и быстрый рецепт, как из 4-метилпропиофенона (4-МПФ) получить йодкетон в микроволновке.

1. Поместите 4-метилпропиофенон (4-МПФ) 150 мл (148,90 г) в термостойкий химический стакан.

2. Добавьте N-йодсукцинимид (CAS 516-12-1) 270 г и моногидрат п-толуолсульфоновой кислоты (CAS 6192-52-5) 228 г.

3. Перемешайте реакционную смесь внутри стакана с помощью стеклянной палочки (30 секунд достаточно) и накройте стакан стеклянной крышкой.

4. Поместите стакан с реакционной смесью в микроволновку и установите мощность на 700 Вт. Облучайте смесь 3 раза по 60 секунд с перерывами в 30-45 секунд.

5. Оставьте реакционную смесь в микроволновке и дождитесь, пока температура упадет до комнатной. После остывания добавьте 300 мл холодной воды (лучше со льдом) и тщательно перемешайте.

6. Йодкетон начнет образовываться практически моментально (за 5-10 минут). Отфильтруйте йодкетон и промойте его 2-3 раза холодной водой.

7. Для кристаллизации йодкетона, добавьте на 1 г йодкетона 0,5 мл - 0,7 мл диэтилового эфира, перемешайте и отправьте в морозильник (-17 -20 градусов) на ночь.

8. Утром переместите кристаллы в вакуумный фильтр, осушите и отправьте на сушку. Ожидаемый выход: 200-225 грамм.

Эрготамин (CAS: 113-15-5): синтез, физико-химические свойства и фармакология.

Аннотация.​

Эрготамин, видный представитель семейства алкалоидов спорыньи, известен под различными коммерческими названиями, такими как Cafergot (в сочетании с кофеином) и Ergomar, среди прочих обозначений. Это эргопептиновое соединение имеет поразительное структурное и биохимическое сходство с эрголином.

Общая информация об эрготамине.​

Синонимы:
  • Гинерген
  • Эргонсвин
  • Эргостат
  • Эрготамин
  • Эргомар
  • Корнутамин
  • Лингрейн
  • Ригетамин
  • Вигрет
  • Темигран
  • 12′-Hydroxy-2′-methyl-5′alpha-(phenylmethyl)ergotaman-3′,6′,18-trione
  • N-[(2R,5S,10aS,10bS)-5-benzyl-10b-hydroxy-2-methyl-3,6-dioxo-8,9,10,10a-tetrahydro-5H-oxazolo[4,5-d]pyrrolo[3,4-b]pyrazin-2-yl]-methyl]carboxamide
IUPAC Name of Ergotamin: (6aR,9R)-N-[(1S,2S,4R,7S)-7-benzyl-2-hydroxy-4-methyl-5,8-dioxo-3-oxa-6,9-diazatricyclo[7.3.0.02,6]dodecan-4-yl]-7-methyl-6,6a,8,9-tetrahydro-4H-indolo[4,3-fg]quinoline-9-carboxamide

Номера CAS: 113-15-5;

Связанный CAS: 379-79-3 (2:1 соль тартрата)

Международные/Другие торговые марки: Anervan (Recip) / Antimigraine (Ta Fong) / Enxak (Cazi) / Ergam (Gedeon Richter) / Ergo-Kranit (Krewel Meuselbach) / Gynaemine (Sriprasit Dispensary) / Gynergen / Wigrettes


Физико-химические свойства эрготамина.​


Формула:
C₃₃H₃₅N₅O₅
Молярная масса:
581,7 г/моль
Температура плавления:
213-214 ℃
Точка разложения:
212-214 ℃

Растворимость:
В воде, 2,91 мг / л при 25 ° C (эст); Растворим в около 70 частей метанола, 150 частей ацетона, 300 частей спирта; свободно растворим в хлороформе, пиридин, ледяной уксусной кислоты, умеренно растворим в этилацетате, слегка растворим в бензоле, почти нерастворим в петролейном эфире​

Цвет/форма:
Очень гигроскопичен. Темнеет и разлагается под воздействием воздуха, тепла и света. Иглы из спирта; призмы из бензола; пластинки из ацетона​

Удельное оптическое вращение:
-160 град при 20 °C/D (хлороформ)​
Структура эрготамина:
b6c21f816242e741488be.jpg


Таблетки и жидкий Эрготамин можно увидеть на фотографиях:

a16d02f9e8b6aadf64984.jpg
288585d257c0f988097f2.jpg




Общие сведения об эрготамине и фармакология.

Эрготамин, многогранное органическое соединение, обладает сложным набором свойств, включая классификацию как амин, эфир, амид и наркотик. Помимо лекарственной пользы, он играет роль микотоксина, адренергического альфа-агониста, ненаркотического анальгетика, симпатолитика, вазоконстриктора и даже метаболита. Будучи грибковым токсином и токсином природного происхождения, он хитроумно воздействует на специфические рецепторы и процессы в живых организмах.​
Если сосредоточиться на конкретной итерации эрготамина, известной как эрготамин D-тартрат, то становится очевидным его место в сфере нестероидных противовоспалительных препаратов. Применяясь для лечения мигрени и различных головных болей, Эрготамин Д-тартрат оказывает свое действие за счет ингибирования выработки оксида азота, ключевого фактора ангиогенеза. Примечательно, что его сродство к альфа2-адренергическим рецепторам на кровеносных сосудах мозга лежит в основе его противомигренозной эффективности - отличительная особенность, отсутствующая у других нестероидных противовоспалительных препаратов.​
Однако путь эрготамина через организм сложен. После перорального приема он подвергается значительному метаболизму в печени, поэтому его биодоступность остается низкой. Однако биологически активные метаболиты эрготамина и его аналога DHE сохраняются, превышая концентрацию исходного соединения. Секвестрация в тканях способствует длительному физиологическому воздействию, даже за пределами пределов обнаружения в плазме крови.​
Человеческое понимание тканевой одиссеи эрготамина остается завуалированным, однако он находит свой путь в спинномозговой жидкости. Крысы раскрывают его пристрастия, обнаруживая его в больших количествах в печени и легких, при этом в почках, сердце и мозге он присутствует в меньших количествах. Печень, главный дирижер метаболизма, управляет превращением эрготамина. После перорального приема печеночный метаболизм быстро выводит его из кровотока, а остатки выводятся в основном через фекальные желчевыводящие пути. Моча несет лишь следы первоначальной сущности. Вторичное крещендо в плазме крови, по данным некоторых исследований, появляется примерно через 48 часов, намекая на циклический танец энтерогепатической рециркуляции. Финал действия эрготамина соответствует двухфазной хореографии, а период полураспада составляет в среднем 10 минут и 3,4 часа.​



Эффекты и симптомы применения эрготамина.

Нежелательные последствия применения эрготамина включают в себя тревожный дуэт тошноты и рвоты. При переходе к более высоким дозировкам картина меняется: повышается артериальное давление, пронизывающий гобелен вазоконстрикции, охватывающий коронарный вазоспазм и оркестрирующий ритм сердца в виде брадикардии или тахикардии. Грандиозная постановка тяжелой вазоконстрикции разворачивает свои последствия, потенциально превращая перемежающуюся хромоту в своего главного исполнителя.​
Эрготизм, спектральное последствие длительного воздействия спорыньи, берет свое начало в историческом сценарии отравления спорыньей. Традиционно этот сценарий создавался на основе алкалоидов, производимых Claviceps purpurea - самой сущности "булавы" или "ногтя", вызываемой словами "clava" и "clavus" и увенчанной головной частью "-ceps". Этот пурпурно-оранжевый булавовидный гриб, проникающий в рожь и родственные злаки, написал эту сказку. В современных главах роль главного героя расширилась, и в нее вошли препараты на основе эрголина. Эта сага также носит такие псевдонимы, как эрготоксикоз, отравление спорыньей и пламя святого Антония.​



Цены и примерная дозировка.

Эрготамин тартрат быстро, хотя и неполно и неравномерно, всасывается после приема внутрь (около 1%), ректально (от 1% до 2%) или при внутримышечной инъекции (47%). Зенит концентрации в плазме крови достигается примерно через час после перорального или ректального приема, а самые высокие уровни наблюдаются после ректального приема. Присутствие кофеина усиливает абсорбцию эрготамина тартрата при пероральном приеме. Дозировки варьируются от 1 мг до 5 мг.

Превышение дозы может вызвать вялость, эмезис, пульсирующие ощущения в шейном отделе или слуховых органах, а также парестезию или дискомфорт в конечностях, цианотичные цифры, потерю сознания или судороги.

Коммерческие цены на препарат составляют $108 за 5 мг, $540 за 500 мг и $820 за 1000 мг. Кофеин/эрготамин в таблетках для приема внутрь (100 мг кофеина - 1 мг эрготамина) доступен по цене 1189 долларов за 100 таблеток.


Опасные взаимодействия.

Применение эрготамина противопоказано при аллергии на это соединение или наличии следующих состояний:
  • Заболевания периферических сосудов, вызывающие нарушения кровообращения
  • Гипертония (высокое кровяное давление)
  • Ишемическая болезнь сердца, характеризующаяся закупоркой артерий
  • Нарушенная функция печени или почек
  • Сепсис, означающий тяжелую реакцию на инфекцию.
Множество лекарств могут взаимодействовать с эрготамином, что может привести к опасным последствиям. Существуют определенные препараты, которые не следует сочетать с эрготамином:
  • Нефазодон
  • Антибиотики, такие как кларитромицин, эритромицин и телитромицин
  • Противогрибковые препараты, такие как итраконазол, кетоконазол, позаконазол и вориконазол.
  • Противовирусные препараты, используемые для лечения ВИЧ или гепатита С, включая боцепревир, кобицистат, дасабувир, элвитегравир, индинавир, лопинавир/ритонавир, нелфинавир, омбитасвир, паритапревир, саквинавир, телапревир и типранавир.
  • Специфические противораковые препараты, такие как церитиниб, иделалисиб, рибоциклиб и тукатиниб.
Сочетание этих препаратов с эрготамином может привести к нарушению кровообращения в конечностях, что может привести к длительному нарушению тканей или даже ампутации в некоторых случаях.

Эрготамин также способен влиять на кровообращение в матке. Поэтому его применение не рекомендуется во время беременности. Кроме того, при использовании эрготамина следует избегать грудного вскармливания.



Правовой статус.

Согласно американским нормам, эрготамин относится к прекурсорам Списка I, в первую очередь из-за его широкого использования в качестве прекурсора для синтеза ЛСД (диэтиламида лизергиновой кислоты), мощного галлюциногенного соединения. Эта классификация означает, что производство, распространение и приобретение эрготамина подлежит строгому правовому контролю и ограничениям.​



Синтез эрготамина.​

Новые штаммы Claviceps purpurea, обнаруженные в ходе исследований, проведенных в лабораториях Sandoz и Farmitalia, открывают дополнительные возможности для получения ценных в медицинском отношении алкалоидов спорыньи. Эти штаммы демонстрируют способность синтезировать алкалоиды спорыньи категории пептидов, включая такие примечательные соединения, как эрготамин, или, в качестве альтернативы, характерные алкалоиды, принадлежащие к семейству эрготоксинов. На рисунке изображен гриб спорынья - наглядное представление структуры и характеристик этого интригующего организма.​
8ea916f6be177f37c85a5.jpg



Процесс синтеза эрготамина сопряжен со значительными трудностями. Процедура создания эрготамина начинается с определенного момента и тщательно соблюдает последовательность, описанную в схеме, изображенной на рисунке.

bce99ab3c68f6ca2af42d.jpg

Общая схема синтеза эрготамина.

Заключение.​

Эрготамин представляет собой соединение, имеющее большое значение благодаря разнообразным областям применения и сложному процессу синтеза. Происходя из гриба Claviceps purpurea, эрготамин нашел применение в различных областях медицины, в частности для лечения мигреней и кластерных головных болей. Его сосудосуживающие свойства доказали свою эффективность в лечении этих состояний, хотя его применение часто ограничено из-за потенциальных побочных эффектов и взаимодействия с другими лекарствами.

Синтез эрготамина - сложная задача, требующая сложных химических превращений и специальных знаний. В научной литературе подробно описаны процедуры и методики, проливающие свет на трудности и тонкости, связанные с созданием этого ценного соединения. Выведение новых штаммов Claviceps purpurea также расширило возможности получения алкалоидов спорыньи, увеличив потенциальные источники для их синтеза.

Несмотря на медицинское применение и потенциальную пользу, к использованию спорыньи следует подходить с осторожностью из-за ее возможных побочных эффектов и взаимодействий, особенно с другими лекарствами. Более того, его включение в качестве прекурсора в синтез ЛСД привело к его классификации и регулированию в различных юрисдикциях, что отражает сложное взаимодействие между его терапевтическим потенциалом и ролью в незаконной деятельности.

В сущности, сложный синтез эрготамина, разнообразные способы его применения и нормативно-правовые аспекты подчеркивают многогранность этого соединения в сфере медицины, химии и законодательства. Потенциал для более тонкого применения и контролируемых процессов синтеза может проложить путь для его дальнейшего вклада в медицинскую науку и за ее пределами.

Бензин и присадки.

Бензин - самое распространенное топливо для автомобилей. Это топливная смесь, получаемая из сырой нефти со сложным составом. Бензин различается по многим категориям и используется с начала ХХ века. В настоящее время качество бензина в десятки раз лучше, чем у первых видов топлива. Данная статья даст представление о бензине и процессе его производства, а также раскроет понятие "присадки к бензину" и их назначение.


Что такое бензин?​

Бензин (или бензин) - это легковоспламеняющаяся смесь легких углеводородов с температурой кипения в интервале от 33 до 205 °C (от 91,4 до 401 °F). Бензины используются в качестве моторного топлива и сырья в промышленных органических синтезах. Эта топливная смесь производится из сырой нефти и имеет сложный состав. В состав бензина может входить несколько тяжелых и легких фракций нефти, а также кислородные соединения. Кроме того, различаются пропорции углеводородов и примесей. Чтобы определить качество бензина, необходимо измерить его физические и химические свойства. Бензин различается по многим категориям и используется с начала двадцатого века.

Производство топлива из сырой нефти - сложный многоступенчатый технологический цикл. После определения концентрации элементов и соединений нефть отправляется на производственный процесс многоступенчатой очистки, дистилляции, крекинга при высоких температурах и риформинга. После обработки смеси в газофракционирующем аппарате получают бензин с определенным октановым числом. На этом этапе регулируется содержание изобутана и пропан-бутана.

Конечный продукт, который используется для заправки автомобилей, содержит не только очищенную нефть, но и некоторые присадки к бензину. Эти присадки различаются в зависимости от компании и служат для улучшения свойств бензина.

Октановое число - основная характеристика бензина. Октановое число (или октановое число) характеризует способность топлива выдерживать сжатие в двигателе внутреннего сгорания без детонации. Чем выше октановое число, тем большее сжатие может выдержать топливо, прежде чем произойдет детонация. Октановое число не имеет прямого отношения к мощности топлива, а просто указывает на способность бензина противостоять сжатию. Для того чтобы сравнивать различные виды топлива между собой, необходимы определенные стандарты. Для этой цели были выбраны вещества н-гептан и изо-октан, где детонационной стойкости н-гептана было присвоено значение "0", а изо-октана - "100". В последнее время были получены бензины с более высокой детонационной стойкостью. Интересен тот факт, что для характеристики этих новых видов топлива была принята расширенная шкала, где в качестве эталона взята смесь изооктана с тетраэтилсвинцом или толуолом. Автомобильный бензин представляет собой многокомпонентную смесь органических веществ, поэтому октановое число в основном определяется составом бензина. Минимальная детонационная стойкость характерна для так называемых "нормальных" углеводородов с линейной структурой. Высокое октановое число характерно для углеводородов с разветвленной и циклической структурой цепи. В нефтехимической промышленности для получения высокооктанового бензина используются процессы каталитического крекинга и риформинга. В таких бензинах увеличивается количество углеводородов с разветвленной и циклической структурой. Октановое число также сильно зависит от наличия в топливе специализированных присадок, так называемых "аддитивов".


Что такое присадки к бензину?​

Присадки для бензина делятся на четыре типа: моющие (очищают инжектор и топливную систему), абсорбирующие (удаляют влагу из топлива), октаноповышающие (повышают октановое число) и многоцелевые (обычно сочетают в себе свойства всех вышеперечисленных присадок). Применение присадок в бензин не всегда приводит к желаемому результату и, более того, иногда может повредить двигатель и/или топливную систему.


Моющие присадки.​

Моющие присадки или детергенты для бензина предназначены для удаления углеродистых отложений и смол с поверхностей деталей топливной системы двигателя и инжектора. Со временем нагар образуется даже при использовании топлива высочайшего качества. Присадки к бензину, очищающие топливную систему, рекомендуется использовать только в качестве профилактической меры. Если автомобиль проходит значительное расстояние (более 60 000 миль / 96600 км) без промывки топливной системы, существует риск повреждения двигателя при использовании промывочной присадки. В этом случае сажа отслаивается от поверхностей рабочих деталей в процессе действия химического состава присадки и попадает в топливо. Крупные частицы могут полностью или частично повредить форсунки.


Абсорбенты (влагопоглотители).​

Эти составы предназначены для удаления влаги из топлива. Вода может попасть в топливо различными путями. Например, в виде конденсата на стенках бензобака и/или при заправке при отрицательных температурах. Стоит напомнить, что вода в топливе очень опасна. Она губительна для двигателя и, кроме того, может замерзнуть, что приводит к повреждению топливопроводов или сетки фильтра.

Осушители топлива на 80-90 % состоят из спирта и других различных химических абсорбирующих соединений. Прежде чем купить осушительную присадку, важно понимать, что эти присадки неэффективны. Это значит, что они способны удалить из топлива лишь небольшое количество влаги (максимум до 1 %). Влагопоглотители можно использовать только в качестве профилактической меры. Если на заправке был использован некачественный бензин с высоким содержанием воды, его обязательно нужно слить. В противном случае двигатель может подвергнуться гидроудару.


Октановые бустеры.​

Эти присадки служат для повышения октанового числа бензина, также известны как катализаторы топлива или октан-корректоры. Кроме того, по словам производителей, они позволяют снизить расход топлива и увеличить мощность двигателя. Почти все они состоят из одноатомных спиртов, эфиров и аллотропов углерода. Иными словами, в их состав входят те же компоненты, что и в современный 92-й и 95-й бензин. Добавлять антиблокировочную добавку имеет смысл только в том случае, если заправлялся некачественный бензин. Но если это произошло, лучше слить из бака плохой бензин, промыть топливную систему и заправить ее качественным.

Существует две группы октаноповышающих присадок: разрешенные и запрещенные. Разрешенные присадки могут состоять из МТБЭ (метил-трет-бутилового эфира) или ММА (монометиланилина).

Среди запрещенных присадок наиболее часто используется TES (тетраэтилсвинец), который делает выхлопные газы более токсичными. Также в качестве антинакипина может использоваться ферроцен, который известен как железосодержащая присадка. При горении он образует на поверхности свечи зажигания токопроводящий налет, который приводит к пробою изолятора.


Многоцелевые присадки.​

Обычно такие характеристики продуктов - лишь маркетинговая уловка за редким исключением. Один и тот же состав не может успешно промывать топливную систему, повышать октановое число и удалять влагу. Именно поэтому они не рекомендуются к покупке.

Как видно из этой статьи, присадки в бензин не являются решением каких-либо проблем. Однако если разобраться в составе присадок и регулярно обслуживать двигатель и топливную систему, то можно продлить срок службы двигателя.

Серная кислота: Свойства, применение и безопасность.

Введение.​

Серная кислота, также известная как купоросное масло, - это сильная и высокоагрессивная кислота, которая широко используется в различных промышленных и лабораторных приложениях. Это важное химическое соединение с широким спектром применения, но оно также требует осторожного обращения из-за своей опасной природы. В этой статье мы рассмотрим химические и физические свойства серной кислоты, ее промышленное применение, меры безопасности при работе с ней, воздействие на окружающую среду, лабораторные применения и в заключение приведем основные сведения об этой мощной кислоте.
cb86a33eb583fa29d0c8b.png

Формула серной кислоты.


Понимание серной кислоты: Химические и физические свойства.​

Серная кислота с химической формулой H2SO4 - это сильная и высокоагрессивная кислота, которая широко используется в различных промышленных процессах. Она обладает несколькими отличительными химическими и физическими свойствами, которые делают ее уникальной и пригодной для различных применений.


Химические свойства.​

Серная кислота - это дипротоновая кислота, то есть она может пошагово отдавать два протона (H+) на молекулу, что делает ее сильной кислотой с высоким уровнем кислотности. Ее pKa составляет -3, что указывает на ее сильную кислотность.

Серная кислота - гигроскопичная жидкость, то есть она легко поглощает воду из окружающей атмосферы, делая ее высококонцентрированной и вязкой. Это свойство важно для промышленного применения, где она часто используется в концентрированном виде.

Серная кислота - мощный окислитель, способный окислять многие органические и неорганические вещества. Она может реагировать с металлами, образуя газообразный водород и сульфаты металлов, а также окислять органические соединения, вызывая их обугливание и разложение.

Серная кислота имеет высокую температуру кипения 337 °C (639 °F) и низкую температуру замерзания 10 °C (50 °F), что делает ее жидкостью при комнатной температуре. Это свойство позволяет легко обращаться с ней и хранить в жидком виде в различных промышленных процессах.


Физические свойства.​

Серная кислота представляет собой бесцветную или слегка желтоватую жидкость с сильным резким запахом. Она плотная, с удельным весом около 1,84 кг/л, что означает, что она намного плотнее воды.

Серная кислота хорошо растворима в воде, при ее смешивании с водой происходит сильная экзотермическая реакция. Это свойство позволяет легко разбавлять и контролировать концентрацию серной кислоты в различных областях применения.

Серная кислота обладает высокой термической стабильностью, то есть не разлагается при высоких температурах. Это свойство позволяет использовать ее в высокотемпературных промышленных процессах, например, при производстве удобрений или красителей.

Серная кислота обладает высокой вязкостью, то есть она густая и устойчивая к течению. Это свойство может повлиять на ее обращение и перекачку в промышленных процессах, требуя специального оборудования и мер предосторожности.


Промышленное применение серной кислоты: От производства аккумуляторов до производства удобрений.​

Серная кислота является одним из наиболее широко используемых химических веществ в различных отраслях промышленности благодаря своим универсальным свойствам. Некоторые из основных промышленных применений серной кислоты включают в себя:

Производство аккумуляторов: Серная кислота является важнейшим компонентом при производстве свинцово-кислотных батарей, которые широко используются в автомобилях и системах бесперебойного питания (ИБП). Она используется в качестве электролита, обеспечивая необходимые ионы для химических реакций в батарее.

Производство удобрений: Серная кислота используется в производстве фосфорной кислоты, которая является ключевым ингредиентом при изготовлении фосфорных удобрений. Эти удобрения широко используются в сельском хозяйстве для обеспечения растений необходимыми питательными веществами.

Нефтепереработка: Серная кислота используется при переработке нефти для удаления примесей и улучшения качества конечного продукта. Она также используется в производстве моющих и чистящих средств.

Химический синтез: Серная кислота используется в качестве катализатора или реагента в различных химических реакциях, таких как синтез красителей, моющих средств и фармацевтических препаратов.

Обработка металлов: Серная кислота используется при обработке металлов, в том числе для травления стали и травления металлов в различных промышленных целях.


Меры безопасности при работе с серной кислотой: Меры предосторожности и первая помощь.​

Работа с серной кислотой требует строгих мер безопасности из-за ее высокой коррозийной природы. Вот некоторые основные меры предосторожности и первой помощи для обеспечения безопасного обращения с серной кислотой:

Средства индивидуальной защиты (СИЗ): При работе с серной кислотой всегда надевайте соответствующие СИЗ, включая перчатки, очки и защитную одежду, чтобы защитить кожу, глаза и органы дыхания от воздействия.

Вентиляция: Работайте в хорошо проветриваемом помещении или используйте надлежащее вентиляционное оборудование, чтобы предотвратить скопление паров серной кислоты, которые могут быть опасны при вдыхании.

Хранение: Храните серную кислоту в хорошо проветриваемом, прохладном и сухом месте, вдали от легковоспламеняющихся материалов и несовместимых веществ.

Разбавление: Всегда добавляйте серную кислоту в воду медленно и небольшими порциями, постоянно помешивая, чтобы избежать разбрызгивания и перегрева. Никогда не добавляйте воду к серной кислоте, так как это может вызвать бурную реакцию и выделение тепла.

Обращение: Обращайтесь с контейнерами с серной кислотой осторожно, используя соответствующие методы подъема и переноски. Избегайте любого контакта с кожей, глазами или одеждой. Если произошел разлив, нейтрализуйте его подходящим основанием, например бикарбонатом натрия, и выполните надлежащие процедуры по очистке.

Первая помощь: В случае попадания на кожу, в глаза или на одежду немедленно промойте большим количеством воды в течение не менее 15 минут. Снимите загрязненную одежду и незамедлительно обратитесь за медицинской помощью. При проглатывании не вызывайте рвоту и немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Готовность к чрезвычайным ситуациям: В местах, где обращаются с серной кислотой или хранят ее, должны быть в наличии защитные души, станции промывки глаз и комплекты для ликвидации разливов. Обучите сотрудников процедурам реагирования на чрезвычайные ситуации и разработайте план действий в чрезвычайных ситуациях.


Воздействие серной кислоты на окружающую среду: Кислотный дождь и загрязнение окружающей среды.​

Серная кислота является одним из основных источников кислотных дождей, которые представляют собой форму загрязнения окружающей среды, оказывающую вредное воздействие на растения, животных и экосистемы. Когда серная кислота выбрасывается в атмосферу в результате промышленных процессов или сжигания серосодержащего топлива, она вступает в реакцию с влагой в воздухе, образуя капли серной кислоты. Эти капли могут выпадать на землю в виде кислотных дождей, нанося ущерб почве, водоемам, растительности и строениям.

Для снижения воздействия серной кислоты на окружающую среду во многих странах введены строгие нормы и контроль выбросов, ограничивающие количество серной кислоты, выбрасываемой в атмосферу. Это включает в себя использование скрубберов и других технологий контроля загрязнения на предприятиях, производящих серную кислоту, а также мониторинг и отчетность о выбросах.


Лабораторное применение серной кислоты.​

Помимо промышленного применения, серная кислота широко используется в лабораториях для различных целей. Некоторые из лабораторных применений серной кислоты включают в себя:

Аналитическая химия: Серная кислота используется в аналитической химии для переваривания образцов, подготовки реагентов и в качестве катализатора химических реакций.

Реакции дегидратации: Серная кислота является мощным дегидратирующим агентом и используется в лабораторных реакциях, требующих удаления воды, например, при дегидратации спиртов или углеводов.

Очистка и травление: серная кислота используется для очистки и травления стеклянной посуды и другого лабораторного оборудования благодаря своей способности удалять органические остатки и минеральные отложения.

Высушивание: Серная кислота используется в качестве осушителя в лабораториях для удаления влаги из чувствительных к воздуху материалов, таких как сушильные агенты или чувствительные к влаге химические вещества.

Органический синтез: Серная кислота используется в качестве катализатора или реагента в различных реакциях органического синтеза, включая этерификацию, нитрование и сульфонирование.


Заключение.​

Серная кислота - мощное и универсальное химическое вещество с широким спектром промышленных и лабораторных применений. Она незаменима в различных отраслях промышленности, таких как производство аккумуляторов, удобрений и нефтепереработка, но при этом требует осторожного обращения и строгих мер безопасности из-за своей высокой коррозионной и опасной природы. Для обеспечения безопасности при работе с серной кислотой необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности, включая использование средств индивидуальной защиты, вентиляцию и надлежащее хранение. Кроме того, следует учитывать ее воздействие на окружающую среду, например, кислотные дожди, и строго контролировать выбросы для уменьшения загрязнения. В лабораторных условиях серная кислота обычно используется для аналитической химии, реакций дегидратации, очистки, осушения и органического синтеза. Понимание свойств, способов применения, мер безопасности и экологических проблем, связанных с серной кислотой, имеет решающее значение для безопасного и ответственного обращения с этой мощной кислотой в различных областях применения.

Фенилацетон (P2P): Свойства, применение и риски.

Введение.​

Фенилацетон (P2P) - это химическое соединение с ярко выраженным ароматом, которое используется в различных отраслях промышленности, включая фармацевтику, парфюмерию и производство запрещенных наркотиков. Его синтез, продажа и использование регулируются в связи с возможностью злоупотребления и связанными с этим рисками для здоровья населения. В этой статье представлен обзор фенилацетона (P2P), его свойств, синтеза, применения, правового статуса и истории.
c6fb63bc6cd24dbb22261.png

Формула фенилацетона (P2P).


Что такое фенилацетон (P2P)?​

Фенилацетон (P2P) - это органическое соединение с химической формулой C6H5CH2C(O)CH3. Он также известен как бензилметилкетон, 1-фенил-2-пропанон или метилбензилкетон (BMK). Фенилацетон (P2P) представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость с выраженным цветочным запахом. Это органическое соединение с химической формулой C8H8O и молекулярной массой 134,21 г/моль. P2P классифицируется как ароматический кетон из-за наличия в его химической структуре ароматического бензольного кольца и кетоновой функциональной группы.
6485ffe6c2db35501afc4.jpg

Внешний вид фенилацетона (P2P).


По своим физическим свойствам P2P нерастворим в воде, но хорошо растворим во многих органических растворителях, таких как этанол, эфир и хлороформ. Его температура кипения составляет примерно 215-216 °C, а температура плавления - около -15 °C, плотность - 1,0057 г/см3;

Фенилацетон (P2P) - это реактивное химическое соединение, которое может вступать в различные химические реакции. Например, он может быть окислен с образованием фенилуксусной кислоты, может быть восстановлен с образованием вторичных спиртов, таких как фенил-2-пропанол.

P2P также известен своим характерным запахом, который описывается как сладкий, цветочный и фруктовый. Этот аромат делает его популярным ингредиентом в парфюмерной и ароматической промышленности. Однако из-за сильного запаха P2P трудно использовать в больших количествах, а при вдыхании он может вызывать раздражение дыхательных путей.

С точки зрения химической реактивности, P2P подвержен реакциям нуклеофильного присоединения из-за наличия кетоновой функциональной группы. Он также может подвергаться реакциям восстановления с образованием вторичных спиртов, таких как фенил-2-пропанол. Кроме того, P2P может использоваться в качестве прекурсора для синтеза многих других химических соединений, включая фармацевтические препараты и агрохимикаты.


Синтез фенилацетона (P2P).​

Существует удивительное разнообразие искусственных путей получения этого вещества, как из-за относительно несложного строения вещества, так и из-за его широкого применения. Многие из самых ранних путей к этому веществу были более или менее проигнорированы из-за запретов на прекурсоры, используемые для его создания, но постоянно появляются новые техники производства этого соединения. Ниже представлен список наиболее распространенных процедур синтеза фенил-2-пропанона.

Синтез P2P из P2NP с помощью NaBH4 и K2CO3/H2O2

0af745995e6952e00adec.png

Синтез P2P из P2NP.


Фенил-2-пропаноны из ацетона Mn(III)-катализируемое ароматическое ацетонилирование.
1431f0326fe1abcc1cff6.png

Синтез Фриделя-Крафтса.


1-фенил-2-пропанон (P2P) из диэтил(фенилацетил)малоната.
293851dfaf40bccfc855e.png

1-фенил-2-пропанон (P2P) из диэтил(фенилацетил)малоната.


Синтез P2P из бензальдегида с помощью MEK.
fa5b55a19a5f7b50ff2a3.png




Синтез P2P путем окисления альфа-метилстирола с помощью оксона (пероксомоносульфата калия).
d80ce0fd3310b28274f24.png

P2P из альфа-метилстирола.


Синтез фенилацетона (P2P) с помощью реагентов Гриньяра.
e0932bd4175c4b8be10c9.png




Фенилацетон из метилглицидата БМК.
ddb7d46792251c009d9a3.png

Однако из-за возможности злоупотребления синтез, продажа и использование фенилацетона (P2P) строго регулируются в большинстве стран. Это связано с тем, что P2P может использоваться в качестве прекурсора для незаконного производства амфетамина и метамфетамина.


Применение фенилацетона (P2P).​

Фенилацетон (P2P) имеет широкий спектр применения в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным химическим свойствам. Одна из основных областей его применения - парфюмерная промышленность. Цветочный запах P2P делает его популярным ингредиентом многих ароматов и парфюмов, особенно тех, которые имеют фруктовый или цветочный запах.

P2P также используется в синтезе различных химических соединений, включая фармацевтику и агрохимикаты. Он является прекурсором для синтеза эфедрина и псевдоэфедрина, которые используются в качестве деконгестантов во многих безрецептурных препаратах от простуды и гриппа. Кроме того, P2P может использоваться в синтезе амфетамина и метамфетамина, хотя его применение в нелегальном производстве этих наркотиков строго регламентировано или запрещено в большинстве стран из-за возможности злоупотребления ими.
61894e632bd050b432c94.jpg

Еще одно важное применение P2P - производство смол и клеев. Его уникальная химическая структура делает его полезным строительным блоком для синтеза этих материалов, которые находят широкое применение в строительной, автомобильной и упаковочной промышленности.


Правовой статус фенилацетона (P2P).​

Продажа и использование фенилацетона (P2P) строго регулируются в большинстве стран из-за возможности злоупотребления им и связанных с этим рисков для здоровья населения. В Соединенных Штатах P2P включен в список контролируемых веществ II Закона о контролируемых веществах, что означает высокий потенциал злоупотребления и зависимости.

В других странах, таких как Австралия, Канада и Великобритания, P2P также регулируется как контролируемое вещество. Из-за своей полезности в качестве прекурсора при изготовлении метамфетамина фенилацетон включен в класс I регулируемых химических веществ в соответствии с Законом о контроле основных веществ в ЕС. Как следствие, его производство, торговля, импорт и экспорт без разрешения являются незаконными и подлежат наказанию.


Токсичность и правила обращения с фенилацетоном.​

Фенилацетон (P2P) - это реактивное и потенциально опасное химическое соединение, требующее осторожного обращения и хранения для предотвращения воздействия на людей и окружающую среду. Он может быть токсичен при вдыхании, проглатывании или впитывании через кожу. Ниже приведены некоторые правила обращения с P2P для обеспечения безопасного использования и хранения:

При работе с P2P необходимо постоянно использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ). К ним относятся перчатки, защитные очки и лабораторный халат.

P2P следует хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом месте, вдали от источников тепла и света.

P2P следует хранить в герметичных контейнерах во избежание утечки или разлива.

Работать с P2P следует в вытяжном шкафу, чтобы предотвратить воздействие паров и дыма.

Избегайте вдыхания или проглатывания P2P. При попадании на кожу немедленно промойте пораженный участок водой с мылом.

Не смешивайте P2P с другими химикатами или веществами, так как он может вступить в реакцию и образовать токсичные побочные продукты.

Утилизируйте P2P и все загрязненные материалы в соответствии с местными, государственными и федеральными правилами.

Помимо этих правил обращения, важно знать о потенциальных последствиях воздействия P2P для здоровья. Вдыхание P2P может вызвать раздражение дыхательной системы, а проглатывание - тошноту, рвоту и боли в животе. Длительное воздействие P2P может привести к повреждению печени, почек и нервной системы.


Заключение.​

Фенилацетон (P2P) - это универсальное химическое соединение, которое находит применение в фармацевтической, парфюмерной и ароматической промышленности. Однако из-за возможности злоупотребления и использования в незаконном производстве амфетамина и метамфетамина продажа и использование P2P строго регламентированы в большинстве стран.

Несмотря на свой нормативный статус, P2P продолжает использоваться в качестве прекурсора для производства запрещенных наркотиков. Это вызывает серьезную обеспокоенность общественного здравоохранения, поскольку употребление амфетамина и метамфетамина может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, включая зависимость, психоз и передозировку.

Поэтому очень важно осознавать потенциальные риски, связанные с производством, продажей и использованием фенилацетона (P2P), и соблюдать правила, установленные для контроля его использования. Таким образом, мы сможем предотвратить злоупотребление P2P и связанные с этим риски для здоровья населения. Поэтому очень важно знать об этих правилах и потенциальных рисках, связанных с P2P, и соблюдать их для обеспечения общественной безопасности и благополучия.

Сафрол (CAS: 94-59-7).

Введение.

Сафрол - это природное органическое соединение, содержащееся в корнях, коре и плодах некоторых растений. Он широко используется в различных отраслях промышленности, включая пищевую, парфюмерную и фармацевтическую. Однако в последние годы из-за потенциального риска для здоровья и нормативных ограничений сафрол стал спорным веществом. В данном руководстве представлен полный обзор сафрола, его свойств, применения, синтеза, методов экстракции и правового статуса.​


Что такое сафрол и как он используется?

Сафрол - это природное органическое соединение, относящееся к классу аллилбензолов. Он содержится в корнях, коре и плодах некоторых растений, включая сассафрас, корицу, мускатный орех и камфору. Сафрол известен своим сладким, пряным и древесным запахом, что делает его популярным ароматизатором в продуктах питания и напитках. В частности, он используется в качестве ключевого ингредиента в сассафрасовом корневом пиве, традиционном американском напитке.​
Помимо использования в пищевой промышленности, сафрол также широко применяется в парфюмерии, мыле и косметике в качестве усилителя аромата. Он обладает сильным ароматическим профилем и может смешиваться с другими натуральными маслами для создания уникальных и сложных ароматов. Помимо использования в парфюмерии, сафрол обладает лекарственными свойствами и применяется в традиционной китайской медицине для лечения ревматизма, артрита и других заболеваний.​
Сафрол также является прекурсором при синтезе МДМА, популярного рекреационного наркотика. Процесс преобразования сафрола в МДМА включает несколько химических реакций и требует специальных знаний и оборудования. В связи с использованием сафрола в качестве прекурсора при изготовлении запрещенных наркотиков, он является регулируемым веществом во многих странах.​
d37726314ff9a15713543.png

Путь синтеза от сафрола до МДМА через MDP2P.


Химические и физические свойства сафрола.


Сафрол - это бесцветная или желтоватая маслянистая жидкость со сладким, пряным и древесным запахом. Он относится к семейству аллилбензольных соединений, в которое также входят эвгенол, эстрагол и анетол.

Формула: C10H10O2Молекулярная масса: 162,19 г/моль
Температура кипения: 232 °CТемпература плавления: 11,2 °C

Сафрол является высокореакционным соединением из-за ненасыщенности его аллильной цепи, и он легко вступает в химические реакции с образованием различных производных, включая изосафрол и 3,4-метилендиоксифенилпропан-2-он.

be6b3e772d07ebfc80963.png

Формула сафрола.

Растворимость.
Сафрол растворим в спирте, эфире и хлороформе, но нерастворим в воде.​
Растворимость сафрола в воде составляет менее 0,01 г/100 мл при 25°C.​
Низкая растворимость сафрола в воде обусловлена гидрофобной природой его молекулы, в которой преобладает неполярная аллильная цепь. Полярность сафрола обусловлена в первую очередь наличием в его молекуле атома кислорода, который придает ему дипольный момент 2,6 Дебая.​

Сафрол может образовывать водородные связи с молекулами воды, но сила этих взаимодействий слабее, чем взаимодействие между молекулами воды. Поэтому растворимость сафрола в воде ограничена лишь несколькими частями на миллион. Растворимость сафрола в органических растворителях выше.​


Синтез сафрола.

Наиболее распространенным синтетическим методом получения сафрола является трехступенчатый синтез из катехола. Этот путь включает в себя превращение катехола (1) в 1,3-бензодиоксол (2), затем бромирование в 5-бром-1,3-бензодиоксол (3) и алкилирование через реактив Гриньяра в конечный сафрол (4).​

7cb00539eb019914a01fb.png

Синтез сафрола из катехола.


Метод экстракции сафрола.

Масло Ocotea cymbarum добывают из древесины Ocotea pretiosa, произрастающей в Южной Америке (в основном в Бразилии, Парагвае и Колумбии). Сама древесина состоит из 1 % масла по весу, что может показаться не так уж и много, если не учитывать тот факт, что срубить тысячу фунтов дерева не составляет труда. В результате тщательной паровой дистилляции древесной щепы получается масло, содержащее не менее 90 % сафрола. В медицинских магазинах это масло может не иметь такой маркировки, но иногда его используют в качестве замены сассафрасового масла, так как без лабораторного исследования его невозможно отличить от него. Крупные дистрибьюторы ароматизаторов и вкусовых химикатов могут иметь в своем каталоге масло Ocotea cymbarum. Они могут предложить его как в фунтах, так и в килограммах, а их цены просто непревзойденны. С другой стороны, магазины здорового питания обычно продают его в маленьких унцовых бутылочках по гораздо более высокой цене.​
c6b6d430d8437cdf587c4.jpg

Ocotea cymbarum.

Получить сассафрасовое масло из коры корней очень просто. Сложность заключается в том, чтобы понять, как отличить дерево, а затем раскопать корни. Самый удобный способ научиться различать дерево - отправиться в ботанический сад. Листья разветвляются на стебле и имеют три характерные формы. Обычно у дерева могут быть все три формы листьев. Они примерно 3″ в длину и 1 1/2-4″ в ширину. Если дерево замечено, раскопайте его корни. Очистите их и удалите всю кору. Теперь из соскобов коры корней можно получить масло методом паровой дистилляции. Проходя через корни, пар выделяет масло путем азеотропной дистилляции, а масло и вода конденсируются в конденсаторе. Затем масло и вода собираются в подходящие по размеру сосуды. Масло можно наблюдать в виде крошечных капель в конденсирующейся воде. Когда капель больше не видно, все масло уже извлечено.​
07792cb1c6c779a7a39d7.jpg

Листья Ocotea cymbarum.

Отделите масло от воды, слив лишнюю воду, а затем перелейте остаток в делительную воронку, чтобы отделить масло от оставшейся воды. Масло тяжелее воды. Высушите масло хлоридом кальция или другим сушильным агентом и поместите в кипящую колбу для дистилляции. Соберите фракцию, кипящую при ~228-235°C, - это сафрол. Другая основная часть перегоняется при более низких температурах и состоит в основном из пинена. Настоятельно рекомендуется использовать пониженное давление, поскольку при такой высокой температуре трудно сохранить масляную баню. Выход также снижается при более высоких температурах из-за разрушения сафрола. При давлении 10-11 мм рт. ст. сафрол кипит при 100-101°C. Выделите сафрол из товарных масел аналогичной дистилляцией масла.​


Правовой статус сафрола: Можно ли его покупать или продавать?

Сафрол является регулируемым веществом во многих странах, включая Соединенные Штаты, Канаду и Австралию. В Соединенных Штатах сафрол классифицируется как химическое вещество Списка I в соответствии с Законом о контролируемых веществах и используется в качестве прекурсора при производстве MDMA. Покупать или продавать сафрол в непромышленных целях без лицензии запрещено. В Австралии сафрол входит в Список 2 в соответствии со Стандартом по ядам и используется в качестве прекурсора при изготовлении МДМА. Владеть, продавать или поставлять сафрол без разрешения запрещено.​


Заключение.

Сафрол - универсальное соединение с широким спектром применения в различных отраслях промышленности. Он обладает лекарственными свойствами и используется в традиционной китайской медицине для лечения различных заболеваний. Однако сафрол также является регулируемым веществом из-за его потенциального риска для здоровья и использования в качестве прекурсора при производстве MDMA. При работе с сафролом важно соблюдать все меры предосторожности, предусмотренные законом, и использовать его только в разрешенных целях.​

Ацетон: Применение, синтез и меры предосторожности.

Введение.​

Ацетон - это бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость, которая широко используется в качестве промышленного растворителя, бытового чистящего средства и при производстве различных продуктов. Несмотря на широкое применение, ацетон может быть опасен при неправильном обращении. В этой статье мы рассмотрим различные аспекты ацетона, включая его применение, меры предосторожности, синтез, химические и физические свойства.


Что такое ацетон? Химические и физические свойства ацетона.​

Ацетон - это широко распространенная бесцветная и летучая жидкость, принадлежащая к семейству кетонов. Его химическая формула - C3H6O, молекулярная масса - 58,08 г/моль. Соединение обладает сладковатым и резким запахом, который обычно ассоциируется с жидкостью для снятия лака с ногтей и другими бытовыми средствами, содержащими ацетон. Ацетон смешивается с водой и большинством органических растворителей, имеет температуру кипения 56,05 °C и температуру плавления -94,7 °C.
65f9ccb6839d5acc1a79d.png

Формула ацетона.


Ацетон обладает высокой реакционной способностью благодаря наличию карбонильной функциональной группы, что делает его отличным растворителем для широкого спектра органических и неорганических соединений. Ацетон обладает высокой полярностью, низкой вязкостью и низким поверхностным натяжением, что обусловливает его превосходные свойства растворителя. Растворяющая способность ацетона делает его ценным ингредиентом во многих промышленных и коммерческих областях, включая производство пластмасс, волокон и фармацевтических препаратов.


Кето/енольная таутомерия.​

Как типично для кетонов, ацетон демонстрирует кето-енольный таутомерный переход, при котором стандартная кето-конструкция (CH3)2C=O самого ацетона находится в равновесии с энольным изомером (CH3)C(OH)=(CH2) (проп-1-ен-2-ол). В парах ацетона при обычной температуре только 2,4×10-7% частиц имеют структуру энола.
2b126bbaeb09a8d006bc8.png

Кето/енольная таутомерия.


Альдольная конденсация.​

Вблизи подходящих катализаторов две молекулы ацетона также могут соединяться, образуя соединение диацетоновый спирт (CH3)C=O(CH2)C(OH)(CH3)2, которое при дегидратации образует мезитиловый оксид (CH3)C=O(CH)=C(CH3)2. Это вещество может далее соединяться с другой частицей ацетона, теряя при этом еще одну молекулу воды, давая форон и другие вещества.


Полимеризация.​

Разумно предположить, что ацетон также образует полимеры и (возможно, циклические) олигомеры двух видов. В одном случае единицами могут быть молекулы ацетона, соединенные эфирными мостиками -O-, полученными в результате раскрытия двойной связи, чтобы дать поликеталоподобную (PKA) цепь [-O-C(CH3)2-]n. Другой тип может быть получен путем последовательного альдольного сочетания, с удалением одной молекулы воды на каждом этапе, давая поли(метилацетиленовую) (PMA) цепь [-CH=C(CH3)-]n.


Синтез ацетона: Производство и способы получения.​

Ацетон производится прямо или косвенно из пропена. Примерно 83% ацетона производится с помощью куменового процесса; в результате производство ацетона связано с производством фенола. В кумольном процессе бензол алкилируется пропиленом для получения кумена, который окисляется воздухом для получения фенола и ацетона:
9a842982658fcfeb58ae7.png



Другие процессы включают прямое окисление пропилена (процесс Wacker-Hoechst) или гидратацию пропилена с получением 2-пропанола, который окисляется (дегидрируется) до ацетона.


Ранее ацетон получали путем сухого разложения ацетатов, например ацетата кальция в процессе кетонного декарбоксилирования.

3197449a5251baaf29cb6.png

сухое разложение ацетата кальция.


Во время Первой мировой войны ацетон производился методом ацетоно-бутано-этанолового брожения с использованием бактерий Clostridium acetobutylicum, разработанных Хаимом Вейцманом (впоследствии первым президентом Израиля) для помощи британцам в производстве кордита. Ферментация ацетон-бутанола-этанола была прекращена после того, как были открыты новые технологии с более высокими выходами.


Применение ацетона: От промышленного растворителя до бытового чистящего средства.​

Ацетон имеет широкий спектр применения - от промышленных растворителей до бытовых чистящих средств. Его отличные растворяющие свойства делают его ценным ингредиентом во многих отраслях промышленности, включая производство пластмасс, волокон и фармацевтических препаратов. Ацетон также используется в качестве растворителя для производства различных химических веществ, таких как метилметакрилат, бисфенол А и метил изобутилкетон.

cb73dc4808f7f57d277a9.jpg


Кроме того, растворяющие свойства ацетона делают его распространенным ингредиентом бытовых чистящих средств, таких как жидкость для снятия лака, растворитель краски и обезжириватели. Это мощный растворитель, способный растворять различные органические материалы, включая жир, масло и воск. Ацетон также можно использовать для удаления клея, клейстера и других липких остатков с поверхностей.

Ацетон также широко используется в индустрии красоты. Он является ключевым ингредиентом многих средств для снятия лака с ногтей, поскольку эффективно удаляет лак с ногтей. Он также используется в качестве разбавителя лака для ногтей, облегчая его нанесение и обеспечивая более ровное покрытие.


Плюсы и минусы ацетона: Преимущества и ограничения.​

У ацетона есть несколько преимуществ и ограничений, которые следует учитывать при его использовании в различных сферах. Одним из существенных преимуществ ацетона является его высокая растворяющая способность. Он является отличным растворителем для широкого спектра органических и неорганических соединений, что делает его полезным в различных отраслях промышленности. Он также является эффективным чистящим средством для бытовых и промышленных целей, поскольку способен растворять жиры, масла и другие органические остатки.

Однако высокая летучесть и воспламеняемость ацетона - это существенные недостатки, которые не стоит упускать из виду. Ацетон имеет низкую температуру вспышки, что делает его легковоспламеняющимся и опасным для использования в средах с потенциальными источниками воспламенения. При вдыхании он также может представлять опасность для здоровья, поскольку способен раздражать глаза, нос и горло, вызывая головную боль, головокружение и тошноту.

Еще одним ограничением ацетона является его потенциальная опасность для окружающей среды. Ацетон очень летуч, и при неправильном хранении и обращении он может способствовать загрязнению воздуха. Кроме того, неправильная утилизация ацетона может привести к загрязнению водных источников и почвы.

Несмотря на недостатки, преимущества ацетона делают его широко используемым растворителем. Он экономически эффективен, его легко получить, и он полезен в различных отраслях промышленности и сферах применения. Чтобы свести к минимуму его потенциальную опасность, важно соблюдать меры предосторожности при работе с ацетоном и его использовании, например, использовать адекватную вентиляцию и соответствующие средства индивидуальной защиты. Также необходимо соблюдать правильные методы хранения и утилизации, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды.


Меры предосторожности при работе с ацетоном: обращение, хранение и утилизация.​

При обращении с ацетоном, его хранении и утилизации следует соблюдать надлежащие меры предосторожности, поскольку он является легковоспламеняющимся и опасным веществом. При работе с ацетоном необходимо использовать соответствующие средства индивидуальной защиты, включая перчатки, очки и респиратор, чтобы избежать раздражения кожи и глаз, а также проблем с дыханием. Также необходимо обеспечить достаточную вентиляцию, чтобы предотвратить скопление паров ацетона, которые могут воспламениться и вызвать взрыв при наличии источника воспламенения.
0d6f307e853ec74e35be3.png



Ацетон следует хранить в прохладном, сухом и хорошо проветриваемом месте, вдали от источников возгорания. Он должен храниться в плотно закрытой емкости из совместимого материала, например стекла или металла. Место хранения должно быть четко обозначено и надежно защищено от детей и постороннего персонала.

Утилизация ацетона должна производиться в соответствии с местными нормами и правилами. Его нельзя выбрасывать в обычный мусор или сливать в канализацию, так как он может загрязнить окружающую среду. Ацетон должен быть надлежащим образом упакован в маркированный, герметичный и совместимый контейнер и утилизирован через утвержденную службу утилизации опасных отходов.

Очень важно знать об опасностях, связанных с ацетоном, и соблюдать надлежащие меры предосторожности, чтобы избежать несчастных случаев и загрязнения окружающей среды. В случае случайного разлива или воздействия важно обратиться за медицинской помощью и следовать соответствующим процедурам реагирования на чрезвычайные ситуации. Соблюдение этих правил безопасности позволит свести к минимуму риски, связанные с обращением, хранением и утилизацией ацетона.


Альтернативы ацетону: Экологичные и безопасные варианты.​

Ацетон - широко используемый растворитель, но из-за его огнеопасности и вредности многие люди ищут устойчивые и безопасные альтернативы. Существует несколько вариантов, которые могут заменить ацетон в различных областях применения.

Одна из альтернатив - изопропиловый спирт, который обладает более низким уровнем токсичности и менее огнеопасен, чем ацетон. Он широко используется в качестве дезинфицирующего и чистящего средства и безопасен для большинства поверхностей.

Другая альтернатива - растворители на основе сои, которые получают из возобновляемых источников и являются биоразлагаемыми. Они обладают низкой токсичностью и не выделяют вредных паров, что делает их безопасным и экологичным вариантом.
bb007c20c6074a811408c.jpg

Растворитель на основе сои.


D-лимонен - еще один альтернативный растворитель, который добывают из кожуры цитрусовых. Он биоразлагаем и нетоксичен и может использоваться в качестве очистителя и обезжиривателя.
1a54ac3e7b1c918904d34.jpg

Растворитель D-лимонен.


Помимо этих альтернатив, существуют также чистящие средства и растворители на водной основе, которые могут заменить ацетон в некоторых случаях. Эти варианты более безопасны для окружающей среды и не представляют угрозы для здоровья пользователей.

При выборе альтернативы ацетону важно учитывать специфику применения и убедиться, что он совместим с очищаемыми или растворяемыми материалами. Выбрав устойчивый и более безопасный вариант, можно свести к минимуму риски, связанные с обращением и использованием ацетона, а также внести свой вклад в оздоровление окружающей среды.


Заключение.​

Ацетон - это универсальный и широко используемый растворитель с многочисленными преимуществами и сферами применения. Однако обращаться с ацетоном нужно осторожно и соблюдать соответствующие меры предосторожности. По мере роста спроса на экологичные и безопасные альтернативы использование ацетона может сократиться, а более экологичные варианты станут более распространенными.

Толуол (CAS: 108-88-3): Свойства, применение и синтез.

Введение.​

41cafefd9ca70df5e792e.jpg
Толуол (метилбензол) - это ароматический углеводород, который широко используется в промышленности в качестве растворителя, а также в производстве других химических соединений. Этот бесцветный жидкий компонент обладает хорошими растворяющими свойствами, что делает его полезным для растворения различных веществ, включая смолы, красители, лаки и масла.​

(рис.)Бутылка с толуолом.


История производства толуола.

История получения толуола началась в XIX веке. Впервые это соединение было выделено в 1837 году путем перегонки соснового масла Пьером Жозефом Пеллетье и Филипом Нериушем Вальтером, которые назвали его ретинафтом. В 1841 году Анри Этьен Сент-Клер Девиль выделил углеводород из бальзама Толу (ароматического экстракта тропического колумбийского дерева Myroxylon balsamum), который Девиль признал схожим с ретинафтом Вальтера и бензолом; поэтому он назвал новый углеводород бензоином. В 1843 году Йонс Якоб Берцелиус предложил название толуин. В 1850 году французский химик Огюст Каур выделил из дистиллята древесины углеводород, который он признал похожим на бензоин Девиля и назвал толуином.​
В XX веке толуол стал широко использоваться в промышленности. Производство толуола стало основываться на синтезе из нефти или газа, в отличие от производства из бензойной кислоты. Сегодня толуол производится в промышленных масштабах по всему миру и является важным сырьем для многих промышленных процессов.​


Свойства толуола.

Толуол - это ароматический углеводород, который содержит углерод ароматического кольца, соединенный с метильной группой. Это придает толуолу ряд уникальных химических свойств. Реакции электрофильного замещения в ароматическом кольце и замещения в метильной группе протекают по радикальному механизму. Электрофильное замещение в ароматическом кольце происходит в основном в орто- и пара-положениях по отношению к метильной группе.​

Структурная формула:
10f5073a2fd8c33bcaddb.jpg

Молекулярная структура и формула толуола.

Физические свойства.

Формула: C7H8Молярная масса: 92,14 г/мольРастворимость: 0,014 г/100 мл
Температура кипения: 110,6°CТемпература плавления: −95 °CПлотность: 0,87 г/см³

Толуол — бесцветная жидкость с хорошими растворяющими свойствами. Он легко испаряется, образуя летучие и взрывоопасные пары.​
Толуол обладает слабым специфическим запахом и быстро распространяется в воздухе за счет испарения при комнатной температуре.​
Он полностью смешивается с диэтиловым эфиром, ацетоном, этанолом, бензолом, хлороформом, ледяной уксусной кислотой и дисульфидом углерода, но нерастворим в воде.​

Химические свойства.

Толуол реагирует со многими другими химическими соединениями и может быть использован в различных химических реакциях. Он может быть окислен до бензойной кислоты или окислен до фенола при наличии катализатора. Толуол также можно ацилировать, чтобы получить толуиновые кислоты или пропионовые кислоты. Его можно нитровать, чтобы получить орто-, мета- или пара-нитротолуол.​
f8b497e3daea62d1bc195.png

орто- и пара-нитротолуол.

Метильная боковая цепь в толуоле подвержена окислению. Толуол реагирует с перманганатом калия с получением бензойной кислоты, а с хлористым хромом - с получением бензальдегида.​

601efa3d3d7ca626d013c.png

Толуол - бензальдегид.

Толуол может реагировать с кислородом при высоких температурах с образованием пероксида толуола. Он также может реагировать с хлором и бромом с образованием соответствующих производных толуола. Толуол может образовывать соединения с амино-, гидроксил-, ацетил-, формил- и другими функциональными группами.​
824676917ccba0d741435.png

Толуол - трихлорметилбензол.


Производство толуола.

  • Толуол получают из нефти или дегидрогенизацией метилциклогексана. Существует метод получения толуола путем изомеризации ксилола, которая происходит в присутствии катализаторов, таких как оксид алюминия или диоксид кремния.
7c05a4930cc41ad1dcc69.png

Синтез толуола из метилциклогексана.

  • Производство толуола из нефти начинается с перегонки сырой нефти для получения бензиновой фракции, содержащей толуол. Затем толуол извлекается из бензина с помощью процессов экстракции и дистилляции.
  • Другой метод получения толуола - дегидрирование метилциклогексана. Этот процесс включает в себя нагревание метилциклогексана в присутствии катализаторов, таких как оксид меди или оксид хрома, при высоких температурах и давлении. В процессе метилциклогексан дегидрируется до толуола и водорода.
  • Синтез Фриделя-Крафтса - классический метод получения толуола. Этот метод включает в себя реакцию бензола с метилхлоридом или диметилсульфатом в присутствии катализатора на основе кислоты Льюиса, обычно хлорида алюминия (AlCl3). Реакция протекает с образованием промежуточного карбокатиона, который стабилизируется электронодонорным эффектом алкильной группы. Катализатор в виде хлорида алюминия необходим для облегчения образования карбокатиона и удаления хлорид-иона, который образуется в качестве побочного продукта реакции.
a677a7320150f918ed875.png

Синтез толуола из бензола, реакция Фрейделя-Крафта.


  • Толуол также можно получить из промышленных растворителей для красок и лаков в лаборатории. При добавлении воды смесь разделяется на две части - растворимые в воде компоненты и толуол.
58d8c97b5881052b1c366.png

Толуол как растворитель для красок.


Применение толуола.​

Толуол имеет широкий спектр применения в различных отраслях промышленности. Некоторые из них включают:
  1. Производство пластмасс, красок и лаков: Толуол используется в качестве сырья для производства пластмасс, красок и лаков. Эти продукты используются в различных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, производство мебели, строительство и другие.
  2. Растворитель для лаков, красок и клеев: благодаря своим растворяющим свойствам толуол используется в качестве растворителя для различных лаков, красок и клеев. Это позволяет легче наносить эти продукты на поверхности.
  3. Производство бензола: Толуол может использоваться в качестве сырья для производства бензола. Бензол также широко используется в промышленности для производства различных продуктов, включая каучуки, пластмассы, лекарства и др.
  4. Производство взрывчатых веществ: Толуол может использоваться в качестве сырья для производства взрывчатых веществ, таких как тротил.
  5. Производство азокрасителей: Толуол используется для производства азокрасителей, которые широко применяются в текстильной промышленности.
  6. Производство фармацевтических препаратов: толуол используется в качестве растворителя для некоторых фармацевтических препаратов, таких как аспирин и ацетаминофен.
  7. Другие применения: Толуол также может использоваться в качестве антидетонационной жидкости в автомобильном топливе, при производстве резины и других продуктов.


Опасности, связанные с толуолом.​

Толуол может представлять опасность для здоровья человека при неправильном использовании или хранении. Вот некоторые из основных опасностей, связанных с толуолом.​
Токсичность: Толуол является токсичным веществом и может вызвать серьезные проблемы со здоровьем при вдыхании в больших количествах. При вдыхании токсичных паров толуола возникают головокружение, головная боль, тошнота и рвота. Длительное воздействие толуола может привести к различным проблемам со здоровьем, таким как нарушение двигательной активности, повреждение нервной системы и зрения, а также к развитию рака.​
Опасность возгорания: Толуол легко воспламеняется и может представлять опасность в случае пожара или взрыва. Поэтому толуол следует хранить в хорошо проветриваемых и защищенных от источников огня помещениях.​
Риск ингаляционной зависимости: Толуол иногда используется в качестве рекреационного ингалянта ("нюхание клея"), вероятно, из-за его эйфорических и диссоциативных эффектов. Толуол напрямую стимулирует дофаминовые нейроны, вызывая высвобождение дофамина. Дофамин является нейромедиатором и высвобождается центрами вознаграждения в мозге, вызывая чувство эйфории. Полученные результаты свидетельствуют о том, что мозг, вероятно, также интерпретирует нюхание толуола как вознаграждение. Это может привести к риску ингаляционной зависимости, которая может стать серьезной проблемой для здоровья.​
Хранение и использование толуола и продуктов, содержащих его, регулируется во многих юрисдикциях, чтобы предотвратить приобретение этих продуктов несовершеннолетними в рекреационных наркотических целях.​
00c22be1a7860ad62be63.png


Соблюдение необходимых мер предосторожности при работе с толуолом или продуктами, содержащими толуол, крайне важно.
  • Толуол - легковоспламеняющаяся жидкость, которая может вызвать легкое повреждение кожи и глаз. Однако наиболее распространенной опасностью, связанной с этим химическим веществом, является вдыхание.
  • Продукты, содержащие толуол, выделяют опасные пары, которые при вдыхании могут вызвать тошноту, головную боль, потерю сознания и даже смерть.
  • Вы можете подвергнуться воздействию толуола при использовании содержащих его продуктов - например, при перекачке бензина или покраске помещения.
  • Длительное или многократное воздействие паров толуола может привести к серьезным повреждениям центральной нервной системы.


Заключение.

В заключение следует отметить, что толуол - это важное химическое соединение, которое широко используется в различных отраслях промышленности, включая производство растворителей, пластмасс, красок, лаков, фармацевтических препаратов и других продуктов. Он обладает уникальными физическими и химическими свойствами, которые делают его полезным и важным компонентом во многих производственных процессах.​
Несмотря на опасность, связанную с его использованием, толуол остается важным и необходимым химическим соединением во многих отраслях промышленности и научных исследованиях. Его свойства и потенциал продолжают изучаться, и в будущем он может стать еще более важным компонентом в различных производственных процессах.​

Нитрометан (CAS: 75-52-5): руководство по свойствам, применению и синтезу.

бутылка с нитрометаном
Нитрометан - это универсальное и реактивное химическое соединение, классифицирующееся как органическое нитросоединение, характеризующееся наличием нитрогруппы (-NO2) в молекулярной структуре.
Нитрометан представляет собой бледно-желтую маслянистую жидкость с резким запахом. Он обладает рядом замечательных свойств, включая высокую полярность, растворимость в воде и многих органических растворителях, а также относительно высокую температуру кипения и плотность. Эти характеристики способствуют широкому спектру его применения в различных отраслях промышленности.




Химические и физические свойства нитрометана.

4793b618ab7ea6f18a251.png
Нитрометан обладает целым рядом примечательных химических и физических свойств. С химической точки зрения, нитрометан является высокополярным соединением благодаря наличию нитрогруппы (-NO2) в его молекулярной структуре.

Физически нитрометан представляет собой бледно-желтую маслянистую жидкость с резким запахом. Плотность объясняется наличием в его структуре атомов азота и кислорода.





Формула: CH3NO2Полярная масса: 61 г/мольРастворимость: 10.5 г/100 мл
Температура кипения: 101,2 °CТемпература плавления: -29,2 °CПлотность: 1,14 г/см³

Нитрометан демонстрирует растворимость в различных растворителях, включая как полярные, так и неполярные органические растворители. Среди распространенных растворителей, в которых нитрометан легко растворяется, можно назвать следующие:
  • Вода: Нитрометан умеренно растворим в воде, образуя прозрачный раствор. Растворимость нитрометана в воде составляет примерно 10,5 г на 100 мл при 20 °C (68 °F).
  • Этанол и метанол: Нитрометан растворим в этаноле и метаноле, которые являются полярными растворителями, широко используемыми в лабораторных и промышленных условиях.
  • Ацетон: Нитрометан демонстрирует хорошую растворимость в ацетоне, широко используемом органическом растворителе в различных отраслях промышленности.
  • Толуол и ксилол: Нитрометан растворим в толуоле и ксилоле, которые являются неполярными растворителями, часто используемыми в химическом синтезе и промышленных процессах.
  • Дихлорметан (хлористый метилен): Нитрометан растворим в дихлорметане - универсальном органическом растворителе, широко используемом в лабораториях.
Это лишь несколько примеров растворителей, в которых может растворяться нитрометан. Растворимость нитрометана в различных растворителях зависит в первую очередь от его полярной природы и способности растворителя взаимодействовать с полярной нитрогруппой в его структуре.

Важно отметить, что растворимость нитрометана в конкретном растворителе может меняться в зависимости от таких факторов, как температура, концентрация и присутствие других растворителей. При работе с нитрометаном и его растворителями всегда следует соблюдать меры предосторожности.


Применение нитрометана в различных отраслях промышленности.

Нитрометан широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим универсальным свойствам и высокой реакционной способности.
Его химические и физические характеристики, такие как полярность, растворимость, температура кипения, плотность и энергетическая ценность, делают его востребованным во многих сферах, такие как:

  • Автомобильные гонки.
Нитрометан обладает высокой теплотворной способностью, благодаря чему при сгорании выделяет большое количество энергии. Это свойство делает его популярной топливной добавкой в автогонках. При добавлении в метаноловые топливные смеси нитрометан увеличивает мощность и улучшает сгорание в высокопроизводительных двигателях.
Его использование в автомобильной гоночной индустрии помогает повысить эффективность работы двигателя и ускорение, что особенно важно в драг-рейсинге и других высокоскоростных соревнованиях.
2e41941b8ebf6703708fc.jpg

Автомобиль для драгрейсинга с нитрометановым топливом.

  • Промышленное производство.​

Нитрометан служит растворителем в различных промышленных процессах. Он широко используется в производстве фармацевтических препаратов, парфюмерии, красителей и пестицидов. Благодаря своим растворяющим свойствам он является эффективным средством для растворения и извлечения различных органических и неорганических соединений в процессе производства.

  • Взрывчатые вещества и пиротехника.​

Нитрометан является важным компонентом при производстве взрывчатых веществ и пиротехнических составов. Высокая энергоемкость и реакционная способность делают его пригодным для использования во взрывчатых смесях. Нитрометан часто сочетается с другими химическими веществами для создания взрывчатых материалов, используемых в горнодобывающей промышленности, при сносе зданий и в военных целях.
  • Аэрокосмическая и ракетная энергетика.​

Благодаря высокому содержанию энергии нитрометан используется в аэрокосмической промышленности в качестве компонента ракетного топлива. Его способность выделять кислород при сгорании способствует созданию эффективных и мощных двигательных установок, используемых в ракетах и снарядах.
  • Органический синтез.​

Нитрометан служит ценным реагентом в лабораториях органического синтеза. Он используется в производстве фармацевтических промежуточных продуктов, таких как аминокислоты и нитроалканы. Нитрометан также используется в качестве реагента в различных органических реакциях, включая конденсацию, восстановление и алкилирование, для синтеза широкого спектра органических соединений.
  • Лабораторные исследования.
Нитрометан находит применение в научных исследованиях и экспериментах. Его реакционная способность и растворимость делают его полезным растворителем для проведения различных химических реакций и анализов в лаборатории.


Синтез нитрометана: Методы и реакции.

Процедура Кольбе - это широко известный и наиболее часто используемый подход к получению нитрометана. Этот метод предполагает смешивание щелочного агента, состоящего из таких элементов, как аммоний, карбонат натрия или карбонат калия, с водным раствором хлоруксусной кислоты до полной нейтрализации кислоты. После этого в реакционную смесь добавляют водный раствор нитрита натрия и нагревают до начала дистилляции нитрометана. При температуре 80-85 °C, когда начинают появляться пузырьки углекислого газа, нагревание следует немедленно прекратить. Тем не менее, реакция продолжается без последующего нагревания, а образовавшийся нитрометан удаляется из смеси в виде водянистых капель масла путем дистилляции, при этом температура в конечном итоге поднимается до 100 °C. Одним из недостатков этого процесса является щелочная среда, которая образуется в результате реакции, что приводит к снижению выхода нитрометана, не превышающего 40 % от теории.
783b7082b09c2a26feb50.png

Синтез нитрометана Кольбе из хлоруксусной кислоты.

Процесс, который потенциально может заменить процедуру Кольбе, - это нагревание диметилсульфата и нитрита натрия в присутствии воды, который имеет простую материальную основу и позволяет получить чрезвычайно чистый нитрометан, который может использоваться в подпольных лабораториях в течение длительного времени. Этот подход осуществляется путем нагревания комбинации вышеупомянутых компонентов и щелочного агента в два разных этапа. На первом этапе, когда образуется три четверти от указанного количества нитрометана и структур монометилсульфата натрия, температура не должна превышать 85-100 °C, а нитрометан должен отгоняться. В дальнейшем, для активизации реакций между монометилсульфатом натрия и нитритом натрия, а также образования нитрометана, смесь подвергают воздействию температуры от 110 до 120 °C, иногда до 160-200 °C с постоянной дистилляцией.
f21c1c7d425780ae63ffb.png

Синтез диметилсульфата с нитрометаном.



Меры предосторожности и рекомендации по обращению с нитрометаном.

При работе с нитрометаном крайне важно соблюдать надлежащие меры предосторожности, чтобы обеспечить личную безопасность и предотвратить несчастные случаи. Ниже приведены подробные рекомендации по обращению с нитрометаном:
  • Хранение.
Нитрометан следует хранить в прохладном, хорошо проветриваемом месте, вдали от источников возгорания, тепла и прямых солнечных лучей. Рекомендуется хранить его в плотно закрытом контейнере из совместимого материала, например стекла или полиэтилена высокой плотности (HDPE).
  • Средства индивидуальной защиты (СИЗ).
При работе с нитрометаном всегда используйте соответствующие средства индивидуальной защиты. К ним относятся защитные очки, химически стойкие перчатки, лабораторный халат или защитная одежда, а также обувь с закрытыми носками. Важно выбирать перчатки и защитную одежду, которые химически устойчивы к нитрометану.
  • Вентиляция.
Работайте с нитрометаном в хорошо проветриваемом помещении или используйте местную вытяжную вентиляцию для удаления паров. Избегайте работы с нитрометаном в замкнутых пространствах, где концентрация паров может увеличиться.
  • Источники воспламенения.
Нитрометан очень огнеопасен. Держите все потенциальные источники воспламенения, такие как открытое пламя, искры и электрооборудование, подальше от мест хранения и обработки. Используйте взрывозащищенное оборудование в зонах, где могут присутствовать воспламеняющиеся пары.
  • Несовместимые материалы.
Нитрометан может бурно реагировать с сильными окислителями, такими как концентрированные кислоты, пероксиды и сильные основания. Во избежание опасных реакций держите нитрометан подальше от этих веществ. Также избегайте контакта с несовместимыми материалами, такими как сильные восстановители, реактивные металлы и щелочные металлы.
  • Устранение разливов и утечек.
В случае разлива или утечки немедленно локализуйте зону и предотвратите распространение нитрометана. Небольшие разливы поглотите инертными материалами, такими как песок или вермикулит, и перенесите их в подходящий контейнер для утилизации. При больших разливах или утечках свяжитесь с соответствующими органами и следуйте установленным аварийным процедурам.
  • Обращение и перенос.
При работе с нитрометаном используйте соответствующее химически стойкое оборудование, например воронки, насосы и контейнеры из совместимых материалов. Обеспечьте надлежащее заземление и сцепление оборудования при переносе, чтобы свести к минимуму риск разряда статического электричества.
Для безопасного обращения, хранения и утилизации нитрометана важно ознакомиться с паспортами безопасности (SDS) и следовать специальным инструкциям, предоставленным производителем. Соблюдение этих мер предосторожности и рекомендаций по обращению поможет обеспечить безопасное и ответственное использование нитрометана.

Первая помощь и медицинская помощь.

В случае попадания на кожу или в глаза:
  • Немедленно промойте их большим количеством воды в течение не менее 15 минут.
  • Снимите загрязненную одежду
  • Обратитесь за медицинской помощью.
При попадании нитрометана в организм:
  • Не вызывайте рвоту
  • Немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Сравнение нитрометана и нитроэтана.

Нитрометан и нитроэтан - органические нитросоединения с похожей химической структурой. Однако они различаются по физическим и химическим свойствам. Нитрометан имеет более высокую температуру кипения, плотность и энергосодержание по сравнению с нитроэтаном. Нитроэтан, с другой стороны, менее реакционноспособен и имеет более слабый запах. Области применения и методы синтеза этих двух соединений также различаются.

Лизергиновая кислота (CAS 82-58-6): Применение, производство, свойства.

Введение.​

Лизергиновая кислота - это встречающееся в природе соединение, принадлежащее к семейству алкалоидов эрголина. Она служит фундаментальным строительным блоком и предшественником для синтеза различных лизергамидов, в том числе хорошо известного и сильнодействующего психоделического вещества, известного как ЛСД (диэтиламид лизергиновой кислоты). Открытая и выделенная швейцарским химиком Альбертом Хофманом в 1938 году, лизергиновая кислота с тех пор привлекает большое внимание и интригует в области химии, фармакологии и психофармакологии.​
Лизергиновая кислота получила свое название от грибка Claviceps purpurea, широко известного как спорынья, который растет на различных злаках, особенно на ржи. Этот гриб в естественных условиях производит группу алкалоидов, называемых алкалоидами спорыньи, и лизергиновая кислота является одним из них. Лизергиновая кислота является центральным компонентом в биосинтезе алкалоидов спорыньи, которые обладают целым рядом биологических свойств.​
Хотя сама по себе лизергиновая кислота не оказывает значительного психоактивного воздействия, ее производное ЛСД получило известность благодаря своим мощным галлюциногенным свойствам.​


Химические и физические свойства лизергиновой кислоты.​

Лизергиновая кислота, обладая уникальной химической структурой, имеет ярко выраженные химические и физические свойства, которые способствуют ее интригующим характеристикам. Это кристаллическое твердое вещество, которое выглядит как бесцветные кристаллы в форме листьев. Молекулярная формула лизергиновой кислоты - C16H16N2O2, а молекулярная масса - 268,32 г/моль.​
eb82e2b35778cfa48bfa3.png

Формула лизергиновой кислоты.

Лизергиновая кислота плохо растворима в воде, то есть растворяется лишь в ограниченной степени; слабо растворима в бензоле, эфире. Однако она хорошо растворима в органических растворителях, таких как этанол, метанол, хлороформ, пиридин и диметилсульфоксид (ДМСО). Эти растворители обычно используются для экстракции и очистки лизергиновой кислоты.​
Температура плавления этого соединения составляет от 238 до 240 °C (460-464 °F), что указывает на его твердое состояние при комнатной температуре. Однако важно отметить, что лизергиновая кислота чувствительна к свету, теплу и воздуху. Легко окисляется при хранении. Воздействие этих факторов может привести к деградации. Поэтому для поддержания стабильности и целостности препарата необходимо правильное хранение и обращение с ним в прохладной, темной и герметичной среде.​


Применение лизергиновой кислоты.​

Лизергиновая кислота, несмотря на отсутствие значительных психоактивных эффектов, играет важную роль в различных сферах применения и исследовательских работах. В первую очередь она служит прекурсором для синтеза ЛСД (диэтиламида лизергиновой кислоты), мощного психоделического вещества. Однако лизергиновая кислота находит применение и в других областях, как в сфере рекреационного наркопотребления, так и за ее пределами.​


Синтез ЛСД.​

Лизергиновая кислота служит основным исходным материалом для синтеза ЛСД. В результате химических процессов лизергиновая кислота превращается в ЛСД. ЛСД, известный своими сильными галлюциногенными эффектами, стал предметом обширных исследований, особенно в области неврологии, психологии и изучения сознания.​
d83d6ba050279e13abb5e.png

Синтез ЛСД из N-моногидрата лизергиновой кислоты.


Исследования и психофармакология.​

Лизергиновая кислота и ее производные, включая ЛСД, привлекли значительное внимание научного сообщества. Ученые проводили исследования, чтобы лучше понять фармакологические эффекты, механизмы действия и потенциальное терапевтическое применение этих соединений. Исследования с участием лизергиновой кислоты и ЛСД затрагивают такие области, как изменение сознания, психотерапия, повышение творческого потенциала и лечение психических расстройств, включая депрессию, тревогу и зависимость.​


Открытие лекарств.​

Лизергиновая кислота и ее аналоги были исследованы как потенциальные отправные точки для разработки новых лекарств. Исследователи изучали их взаимодействие с различными рецепторами в мозге, стремясь использовать их терапевтический потенциал. Эти усилия позволили понять работу серотониновой системы и способствовали прогрессу в открытии лекарств и понимании связывания рецепторов.​


Аналитический эталон.​

Лизергиновая кислота также используется в качестве аналитического эталона в лабораторных условиях. Она служит эталонным соединением для идентификации и количественного определения производных лизергиновой кислоты, включая ЛСД, в таких аналитических методах, как газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ-МС) или жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ЖХ-МС). Наличие лизергиновой кислоты в качестве эталонного стандарта способствует точному и надежному анализу в судебно-медицинских и исследовательских целях.​
Хотя рекреационное использование лизергиновой кислоты и ЛСД остается спорным и во многих юрисдикциях подвергается законодательным ограничениям, научный интерес к их потенциальным преимуществам продолжает расти. Текущие исследования направлены на раскрытие механизмов действия, терапевтического потенциала и возможных рисков, связанных с лизергиновой кислотой и ее производными.​


Производство лизергиновой кислоты.​

Процесс производства лизергиновой кислоты включает в себя несколько этапов, начиная с природного источника соединения - гриба спорыньи (Claviceps purpurea). Этот гриб обычно растет на различных злаках, в частности на ржи, и содержит алкалоиды спорыньи, в том числе лизергиновую кислоту, в качестве природных компонентов.
1aed3370902262719f5f4.jpg

Грибки спорыньи.
  • Выращивание и сбор урожая: Первый шаг в производстве лизергиновой кислоты включает культивирование и сбор гриба спорыньи. Культивирование обычно происходит в контролируемых условиях, где гриб выращивается на субстрате, таком как стерилизованное зерно ржи. Этот процесс обеспечивает оптимальный рост и развитие спорыньи, что позволяет получить более высокий выход лизергиновой кислоты.
  • Экстракция: После созревания гриба спорыньи его собирают и подвергают процессу экстракции, чтобы выделить алкалоиды спорыньи, в том числе лизергиновую кислоту. Для экстракции часто используются такие растворители, как этанол, метанол или хлороформ. Эти растворители помогают растворить и извлечь нужные алкалоиды из грибного материала, образуя неочищенный экстракт.
  • Очистка и изоляция: После экстракции сырой экстракт подвергается очистке для выделения лизергиновой кислоты. Процесс очистки обычно включает в себя различные методы разделения, такие как фильтрация, хроматография и кристаллизация. Эти методы помогают отделить лизергиновую кислоту от других примесей, присутствующих в сыром экстракте, что приводит к получению очищенной формы соединения.
  • Химическая модификация: После выделения лизергиновой кислоты ее можно подвергнуть химической модификации для конкретных целей. Наиболее известное применение - синтез ЛСД (диэтиламида лизергиновой кислоты). В ходе химического процесса, называемого реакцией амидирования, лизергиновая кислота вступает в реакцию с диэтиламином, в результате чего образуется ЛСД. Эта реакция обычно происходит в контролируемых лабораторных условиях и требует знаний в области органической химии.
  • Формула и упаковка: В зависимости от назначения лизергиновая кислота может быть подвергнута дальнейшей обработке и переведена в различные формы, такие как таблетки, капсулы или жидкие растворы. Такие формы позволяют удобно вводить и дозировать препарат в исследовательских или медицинских учреждениях.


Химический синтез.​

Лизергиновая кислота может быть получена путем гидролиза органических лизергамидов, но ее можно синтезировать в лаборатории с помощью подробного полного синтеза, например, используя метод, разработанный группой Роберта Бернса Вудворда в 1956 году. В 2011 году Фудзии и Оно предложили энантиоселективный полный синтез, зависящий от реакции циклизации по принципу домино, катализируемой палладием. При перекристаллизации из воды моногидрат лизергиновой кислоты кристаллизуется в виде очень тонких гексагональных пластинок. При сушке при 140 °C и давлении 2 мм рт. ст. (или 270 Па) лизергиновая кислота превращается в безводную лизергиновую кислоту. Процедура производства начинается с алкилирования аминокислоты триптофана диметилаллилдифосфатом (который получают из 3R-мевалоновой кислоты) с образованием 4-диметилаллил-L-триптофана, который впоследствии N-метилируется с помощью S-аденозил-L-метионина. После окислительного замыкания кольца, декарбоксилирования, восстановления, циклизации, окисления и аллильной изомеризации образуется D-(+)-лизергиновая кислота.​
1b1f32e480a2b37bc2232.gif

синтез лизергиновой кислоты.


Правовой статус лизергиновой кислоты.​

Лизергиновая кислота и ее производные, включая ЛСД, имеют сложный и строго регулируемый правовой статус во многих странах мира. Из-за психоактивных свойств и возможности злоупотребления лизергиновая кислота и ЛСД классифицируются как контролируемые вещества во многих юрисдикциях. Производство, хранение, распространение и использование этих веществ вне разрешенных исследовательских или медицинских контекстов, как правило, незаконно. Правовой статус лизергиновой кислоты варьируется от страны к стране: в одних государствах строго запрещены любые формы ее использования, в других - разрешены ограниченные исследования или терапевтическое применение при соблюдении строгих правил. Чтобы избежать юридических последствий, необходимо знать и соблюдать законодательные требования и ограничения, касающиеся лизергиновой кислоты в каждой соответствующей юрисдикции. Кроме того, нормативные акты, касающиеся лизергиновой кислоты, могут меняться, поэтому очень важно быть в курсе действующего законодательства и нормативных актов, касающихся этих веществ.​


Заключение.​

В заключение следует отметить, что процесс производства лизергиновой кислоты включает в себя несколько ключевых этапов, начиная с культивирования и сбора гриба спорыньи и заканчивая экстракцией, очисткой и возможными химическими модификациями для конкретных применений. Этот процесс требует опыта, соблюдения протоколов безопасности и соответствия законодательным нормам в связи с контролируемым характером лизергиновой кислоты и ее производных. Изучение тонкостей производства лизергиновой кислоты позволяет получить ценные сведения о сложности и точности, необходимых для получения этого соединения в исследовательских, медицинских или аналитических целях. Постоянное совершенствование технологий производства и продолжающиеся исследования способствуют более глубокому пониманию лизергиновой кислоты и ее потенциального применения в различных областях.​

Азотная кислота: Свойства, применение и синтез.

Введение.

Азотная кислота - высококоррозионный и мощный окислитель, играющий важнейшую роль в различных отраслях промышленности. Благодаря своим отличительным свойствам и широкому спектру применения, важно понимать ее химические и физические свойства, методы синтеза, универсальные способы использования, а также правила безопасности при обращении и хранении. Эта статья погружает в мир азотной кислоты, предоставляя ценные сведения как для профессионалов, так и для энтузиастов.
6b1999d9ea28992bec4b9.png

Внешний вид азотной кислоты.


Азотная кислота: Химические и физические свойства.

Азотная кислота, химически обозначаемая как HNO3, является высококоррозионным и мощным окислителем, обладающим целым рядом отличительных химических и физических свойств. Представляя собой бесцветную жидкость с сильным и резким запахом, она хорошо растворима в воде, что приводит к образованию ее широко известного водного раствора "аква фортис". Азотная кислота классифицируется как сильная монопротонная неорганическая кислота, то есть при растворении в воде она отдает один протон (H+).

Чистая азотная кислота имеет плотность около 1,51 г/см³ и температуру кипения 83 °C. Эти свойства делают ее очень летучим веществом, требующим осторожного обращения и хранения. Кроме того, благодаря своей сильной окислительной природе она способна легко принимать электроны от других веществ, что позволяет ей участвовать в широком спектре химических реакций. Азотная кислота известна своей реакционной способностью как с органическими, так и с неорганическими соединениями, что делает ее незаменимым реагентом в многочисленных химических процессах.
f16f5c41c1ee55c73225d.png

Резонанс азотной кислоты.


Азотная кислота обычно упоминается как сильная кислота при комнатной температуре. Существует некоторая дискуссия относительно значения константы диссоциации кислоты, при этом значение pKa обычно описывается как ниже -1. Это означает, что азотная кислота в ослабленном состоянии полностью диссоциирует, за исключением невероятно кислых растворов. Значение pKa возрастает до 1 при температуре 250 °C.


Кислотно-основные свойства азотной кислоты.

Азотная кислота может действовать как основание, если соединяется с кислотой, например серной:

HNO3 + 2H2SO4 ⇌ [NO2]+ + [H3O]+ + 2HSO-4;

Константа равновесия: K ≈ 22

Частица нитрония, [NO2]+, является динамическим реагентом в реакциях ароматического нитрования. Поскольку азотная кислота обладает как кислотными, так и щелочными свойствами, она может проходить через реакцию автопротолиза, соответствующую самоионизации воды:

2HNO3 ⇌ [NO2]+ + NO-3 + H2O

Благодаря своей коррозионной природе азотная кислота может вызывать серьезные повреждения различных материалов при контакте с ними. Она может разъедать металлы, органические соединения и даже некоторые пластмассы. Это коррозионное свойство объясняется ее способностью отдавать протоны и вступать в реакцию с материалами посредством кислотно-основных реакций. Поэтому при работе с азотной кислотой необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить несчастные случаи и повреждение оборудования.


Реакции азотной кислоты с металлами.

Известно, что азотная кислота взаимодействует практически со всеми металлами, причем скорость реакции зависит от концентрации кислоты и типа металла. Разбавленная азотная кислота проявляет характерное поведение кислоты при контакте с большинством металлов, например, с магнием, марганцем и цинком, с выделением водорода:

Mg + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2

Mn + 2HNO3 → Mn(NO3)2 + H2

Zn + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2

Азотная кислота способна окислять неметаллы, которые не являются реакционноспособными. Продукты, образующиеся при реакции с этими металлами с меньшей электроположительностью, зависят от температуры и концентрации кислоты. Например, при воздействии разбавленной азотной кислоты при комнатной температуре происходит реакция со стехиометрией 3:8:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Кроме того, выделяющийся оксид азота может реагировать с атмосферным кислородом, образуя диоксид азота. При более высоких концентрациях азотной кислоты диоксид азота образуется напрямую со стехиометрией 1:4:

Cu + 4H+ + 2NO-3 → Cu2+ + 2NO2 + 2H2O

Некоторые элементы превращаются в нитраты, например, олово (Sn), мышьяк (As), сурьма (Sb) и титан (Ti), которые преобразуются в SnO2, As2O5, Sb2O5 и TiO2 соответственно.

Драгоценные металлы, такие как золото и некоторые металлы платиновой группы, нетоксичны для кислоты, хотя она может разъедать серебро и другие менее благородные металлы, присутствующие в некоторых золотых сплавах. Азотная кислота также может использоваться для изменения цвета поверхности сплава, что позволяет выявить низкую концентрацию золота.

Сильные окислительные свойства азотной кислоты позволяют ей вступать в реакцию с большинством неметаллических соединений, и такие реакции могут приводить к образованию взрывоопасных конечных продуктов. В редких случаях благородные металлы, некоторые сплавы и восстановленные металлы могут быть невосприимчивы к воздействию азотной кислоты. Обычно высокая концентрация азотной кислоты приводит к образованию диоксида азота в результате окисления, а присутствие небольшого количества азотной кислоты (HNO2) ускоряет эту реакцию.

Хотя железо, хром и алюминий могут растворяться в разбавленной азотной кислоте, концентрированная азотная кислота приводит к образованию защитного пассивирующего слоя между металлом и кислотой, который называется пассивацией. Пассивация металлов азотной кислотой наблюдается у таких элементов, как железо, кобальт, хром, никель и алюминий, при концентрациях, которые обычно находятся в диапазоне от 20 до 50 % по объему.


Реакции с неметаллами.

Азотная кислота - грозный окислитель, взаимодействующий со многими органическими материалами и способный вызывать взрывные реакции. Гидроксильные группы обычно удаляют водород из органической молекулы, образуя воду, а нитрогруппа вытесняет водород. Нитрование органических веществ азотной кислотой - основной способ производства различных взрывчатых веществ, таких как нитроглицерин и тринитротолуол (TNT). Поскольку при этом может образовываться множество невероятно нестабильных побочных продуктов, эти химические процессы требуют регулирования температуры и отбрасывания побочных продуктов для получения желаемого продукта.

Когда кислота не находится в контакте с металлическими элементами, кроме азота, кислорода, инертных газов, кремния и галогенов, не включая йод, компоненты обычно окисляются до состояния наивысшей степени окисления, образуя кислые соли плюс диоксид азота в концентрированной кислоте и оксид азота в слабой кислотности.

C (graphite) + 4HNO3 →CO2 + 4NO2 + 2H2O;

3C (graphite) + 4HNO3 → 3CO2+ 4NO + 2H2O.

Концентрированная азотная кислота окисляет I2, P4 и S8, соответственно, в HIO3, H3PO4 и H2SO4. Она вызывает окисление графита и некристаллического углерода, но не реагирует с алмазом; она может отделить алмаз от графита, который она окисляет.


Синтез азотной кислоты.

Азотная кислота образуется в результате синтеза диоксида азота (NO2) и воды.

4NO2 + 2H2O→ 2HNO3 + NO + NO2 + H2O

Общая реакция выглядит следующим образом:

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

Как правило, образовавшийся в результате реакции оксид азота восстанавливается до исходной формы путем окисления кислородом, содержащимся в атмосфере, что приводит к образованию дополнительного диоксида азота.

Введение диоксида азота через пероксид водорода может способствовать увеличению количества образующейся кислоты.

2NO2 + H2O2 → 2HNO3

Обычная концентрация азотной кислоты в промышленных масштабах обычно составляет от 52% до 68%. Вильгельм Оствальд, немецкий химик, придумал название "процесс Оствальда" для производства азотной кислоты. Этот процесс включает в себя окисление безводного аммиака для получения оксида азота с помощью платинового или родиевого катализатора при температуре около 227 °C и давлении 9 атмосфер (910 кПа).

4NH3(г) + 5O2(г) → 4NO(г) + 6H2O(г) (ΔH = -905,2 кДж/моль)

Затем оксид азота взаимодействует с кислородом из атмосферы, в результате чего образуется диоксид азота.

2NO(г) + O2(г) → 2NO2(г) (ΔH = -114 кДж/моль)

После этого он попадает в воду, в результате чего образуются азотная кислота и оксид азота.

3NO2(г) + H2O(л) → 2HNO3(aq) + NO(г) (ΔH = -135,74 кДж/моль)

Оксид азота может быть переведен обратно в окисленную форму, если последний этап происходит в кислородсодержащей атмосфере:

4NO2(г) + O2(г) + 2H2O(л) → 4HNO3(aq)

Полученная HNO3 в жидком виде может быть увеличена в концентрации примерно до 68% по массе путем дистилляции. Дегидратация с помощью сильной H2SO4 может повысить концентрацию еще больше, до 98 %. На этом этапе конечный продукт может быть синтезирован из азота, водорода и кислорода, которые поступают из воздуха и природного газа. В процессе преобразования используется аммиак, который можно получить по методу Хабера.


Лабораторный синтез.

В лаборатории азотная кислота может быть получена путем разрушения нитрата меди(II) под действием тепла с образованием диоксида азота и кислорода, которые затем пропускаются через воду с образованием азотной кислоты.

2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2

Затем, следуя процессу Оствальда:

2NO2 + H2O→ HNO2 + HNO3

В качестве альтернативы можно соединить равное молярное количество любой нитратной соли, например нитрата натрия, с серной кислотой (H2SO4), а затем выпарить эти компоненты при температуре кипения азотной кислоты 83°C. Грубый остаток металлического сульфата водорода остается в перегонной емкости. Бордовую дымящуюся азотную кислоту можно превратить в бесцветную азотную кислоту.

NaNO3 + H2SO4 → HNO3 + NaHSO4

Разбавленный NOx может быть просто удален путем снижения давления при комнатной температуре (примерно 10-30 минут при 200 мм рт. ст. или 27 кПа), в результате чего образуются белые пары азотной кислоты. В качестве альтернативы, снизив температуру и давление, этот процесс можно провести за одну стадию, избежав образования диоксида азота.

Чтобы довести концентрацию азотной кислоты до 68%, в лаборатории проводят дистилляцию в сочетании с серной кислотой или нитратом магния в качестве сушильного агента. В качестве меры предосторожности перегонку следует проводить при низком давлении, чтобы остановить разложение кислоты. Кстати, в промышленном производстве высококонцентрированную азотную кислоту получают, соединяя диоксид азота с 68%-ной азотной кислотой в абсорбционной колонне. От того, останутся ли оксиды азота в растворе или испарятся во время процедуры, зависит, останутся ли в результате белые или красные пары азотной кислоты. В последнее время для получения безводной кислоты из концентрированной азотной кислоты используются электрохимические методы.


Универсальное применение азотной кислоты в различных отраслях промышленности.

Азотная кислота находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим универсальным свойствам. Некоторые из основных областей применения включают:


Производство удобрений: Азотная кислота является жизненно важным компонентом при производстве аммиачной селитры, широко используемого удобрения. Она обеспечивает необходимый азот для роста растений, повышая урожайность и общую производительность сельского хозяйства.


Взрывчатые вещества и пропелленты: Азотная кислота используется в производстве взрывчатых веществ и ракет. Она является ключевым ингредиентом при производстве динамита, тротила и других мощных взрывчатых веществ. В аэрокосмической промышленности она используется для производства ракетного топлива.
de1c59b5fa892e0b72e6b.png

Синтез TNT.


Металлургия: Азотная кислота играет важную роль в процессах рафинирования и травления металлов. Она используется для растворения и очистки таких металлов, как золото и серебро, а также для травления рисунков на металлических поверхностях.


Красители и пигменты: Азотная кислота участвует в производстве красителей, пигментов и красящих веществ. Она используется в синтезе различных органических соединений, в том числе анилиновых красителей, которые находят применение в текстильной промышленности.


Фармацевтика и лабораторные исследования: Азотная кислота используется в фармацевтической промышленности для синтеза различных лекарств и фармацевтических промежуточных продуктов. Она также является важным реагентом в лабораторных условиях для химического анализа и исследовательских целей.


Обеспечение безопасности при работе с азотной кислотой: Обращение, хранение и меры защиты.​

Из-за своей коррозийной и опасной природы обращение с азотной кислотой и ее хранение требуют соблюдения строгих правил безопасности. Вот некоторые важные меры по обеспечению безопасности:


Средства индивидуальной защиты (СИЗ): При работе с азотной кислотой необходимо использовать соответствующие СИЗ, включая защитные очки, перчатки, лабораторные халаты и обувь с закрытыми носками. Это защитит глаза, кожу и органы дыхания от возможного контакта или вдыхания.


Вентиляция: Работа с азотной кислотой должна проводиться в хорошо проветриваемых помещениях или под вытяжными шкафами, чтобы предотвратить накопление опасных паров. Достаточная вентиляция помогает поддерживать безопасную рабочую среду.


Хранение: Азотную кислоту следует хранить в плотно закрытых контейнерах из совместимых материалов, таких как стекло или полиэтилен высокой плотности (HDPE). Места хранения должны быть прохладными, сухими и находиться вдали от прямых солнечных лучей. Важно хранить азотную кислоту отдельно от несовместимых веществ, чтобы предотвратить реакцию и потенциальную опасность.


Обращение и пролив: С азотной кислотой следует обращаться осторожно, избегая попадания на кожу и в глаза. В случае разлива необходимо иметь под рукой соответствующие комплекты для ликвидации разливов, а разливы следует быстро убирать с помощью нейтрализующих средств и надлежащих методов утилизации.


Заключение.​

В заключение следует отметить, что глубокое понимание химических и физических свойств азотной кислоты имеет решающее значение для безопасного использования ее универсальности и силы в различных отраслях промышленности. Соблюдая правила обращения, хранения и меры защиты, профессионалы могут создать безопасную рабочую среду, максимально используя преимущества азотной кислоты. Учитывая ее коррозионную активность и реакционную способность, а также соблюдая правила безопасности, люди могут эффективно использовать азотную кислоту для достижения прогресса в таких областях, как металлургия, производство взрывчатых веществ и фармацевтика. Благодаря постоянным исследованиям и соблюдению правил безопасности можно использовать потенциал азотной кислоты для достижения прогресса и инноваций в различных отраслях.

БМК-глицидаты и метилглицидат - понимание конденсации глицидных эфиров.

Аннотация.​

БМК-глицидаты (метиловый, этиловый и другие эфиры глицидных кислот), обычно называемые "глицидными эфирами", являются органическими соединениями. Это соединение обладает значительным потенциалом благодаря способности превращаться в фенил-2-пропанон (P2P) путем гидролиза. P2P является важным прекурсором в синтезе многочисленных органических соединений и фармацевтических субстанций. Поэтому понимание синтеза и свойств эфиров глицидатов БМК имеет большое значение. В этой статье представлен всеобъемлющий обзор глицидатов БМК, включающий общие сведения о них, физико-химические свойства, детали химии, правовой статус, методы синтеза, заключительные замечания и обширную библиографию.


Общие сведения о глицидатах БМК [1-8].​

Другие названия синонимов метилглицидата БМК: метил-2-метил-3-фенилглицидат; метиловый эфир 2-метил-3-фенилоксирана-2-карбоновой кислоты

Другие названия синонимов БМК этилглицидата следующие: Этил 2,3-эпокси-2-метил-3-фенилпропионат; 2-Оксиранкарбоновая кислота, 2-метил-3-фенил, этиловый эфир; Этил метилфенилглицидат; 2-метил-3-фенил-2-оксиранкарбоновая кислота этиловый эфир

IUPAC Название БМК метилглицидат: метил 2-метил-3-фенилоксиран-2-карбоксилат

IUPAC Название BMK этил глицидат: этил 2-метил-3-фенил-2-оксиранкарбоксилат

Номера CAS: 80532-66-7 (метилглицидат БМК);

41232-97-7 (этилглицидат БМК); 5449-12-7 (натриевая соль глицидовой кислоты БМК).


Физико-химические свойства глицидатов БМК [1-8].​

Молекулярная формула C11H12O3 (метилглицидат БМК)

C12H14O3 (этилглицидат БМК)

Молярная масса 192,21 г/моль (метилглицидат БМК)

206,2 г/моль (БМК этилглицидат)

Температура кипения 255,9±30,0 °C при 760 мм рт. ст. (БМК метилглицидат); 145 °C при 23,99 гПа (БМК этилглицидат)

Точки плавления 140-144 °C (нелитературные данные для метилглицидата БМК); 73-77 °C (глицидная кислота БМК)

Растворимость: DMF: 20 мг/мл; DMSO: 25 мг/мл; этанол: 20 мг/мл; PBS (pH 7.2): 1 мг/мл; при 25 °C слабо растворим в воде

Цвет/форма: белое или светло-желтое твердое вещество.
7ff364b132fd50d3eae0e.jpg

Структуры метил- и этилглицидатов БМК.


Порошок и кристаллическое твердое вещество BMK Methyl Glycidate можно увидеть на представленных фотографиях.
29d96b97c7fc3eee0c81c.jpg

Порошок БМК-глицидат.



1be59a668b674c40a3d18.jpg

Кристаллическое твердое вещество БМК-глицидат.


Химическая информация о глицидатах БМК [9-15].​

Глицидаты БМК, универсальные соединения, могут быть легко превращены в фенилацетон (P2P) путем гидролиза. Этому превращению уделяется большое внимание со времен пионерской работы Эрленмейера и Дарзенса, которые создали широко используемую методику для ароматических альдегидов и кетонов. Реакция Дарзенса, также известная как конденсация Дарзенса или конденсация глицидного эфира, включает в себя реакцию карбонильного соединения с α-галоэфиром в присутствии основания, в результате которой образуется α,β-эпоксидный эфир, обычно называемый "глицидным эфиром".

Метиловый и этиловый глицидаты БМК служат в качестве аналитических эталонов и признаны предшественниками фенилацетона. Однако важно отметить, что фенилацетон ассоциируется с его незаконным использованием в синтезе метамфетамина и амфетамина. Тем не менее, метилглицидат БМК находит широкое применение в органическом синтезе, фармацевтических исследованиях и разработках, а также в различных областях научных исследований.

Реакция Дарзенса, первоначально открытая Огюстом Жоржем Дарзенсом в 1904 году, представляет собой ценный синтетический инструмент для получения глицидных эфиров. Реакция включает конденсацию альдегидов или кетонов с α-галоэфирами при содействии таких оснований, как этоксид натрия или амид натрия. Образующиеся α,β-эпоксиэфиры, или глицидные эфиры, обладают уникальными свойствами и представляют особый интерес благодаря своей способности превращаться в альдегиды и кетоны с более высоким содержанием углерода путем гидролиза и последующего декарбоксилирования. Примечательно, что реакция также может приводить к перегруппировкам с образованием альдегидов.

Дарзенс описал альтернативную процедуру, использующую реакцию альдегидов и кетонов с этилдихлорацетатом и разбавленной амальгамой магния. Кроме того, в реакции использовались различные стабилизированные α-гало-анионы, такие как диазокетоны, имины, нитрилы, фосфонаты и сульфоны. Реакция Дарзенса также была изучена для получения азиридинов, и были получены асимметрические варианты. Хотя для образования аниона можно использовать гидроксид-ионы, обычно предпочитают использовать ненуклеофильные основания, такие как t-BuOK, LiHMDS или LDA, чтобы избежать SN2-вытеснения электрофила. Выбор галоидного компонента нуклеофильного реактива играет решающую роль: более сильные уходящие группы, такие как бром и йод, приводят к образованию γ-кетоэфиров после последующих стадий омыления и декарбоксилирования.

Универсальность реакции Дарзенса позволяет использовать широкий спектр субстратов и условий реакции, что делает ее предметом широкого изучения. Дальнейшее изучение подробных механизмов и применений этой реакции выходит за рамки данного обсуждения.
6eb91903193ba961ef2b9.jpg

Общая схема конденсации Дарзенса (R, R`, R" - Et; Me; Bu; i-Pr; другие).


На следующей стадии процесса образуются натриевые соли путем реакции глицидатов БМК с гидроксидом натрия (NaOH). Эта реакция приводит к образованию соответствующих натриевых солей глицидатов БМК. Затем натриевые соли подвергаются гидролизу с использованием соляной кислоты (HCl). В процессе гидролиза натриевые соли глицидатов БМК обрабатываются раствором соляной кислоты, что приводит к расщеплению сложноэфирных связей. Эта реакция приводит к образованию фенилацетона (P2P) и хлорида натрия (NaCl) в качестве побочных продуктов. Фенилацетон - это желаемое соединение, получаемое в процессе гидролиза. Этап гидролиза имеет решающее значение, поскольку он позволяет преобразовать глицидаты БМК в фенилацетон.
8abd8cf78ad3a563ac898.jpg

Образование соли Na и ее гидролиз до кетона (R, R`, R" - Et; Me; Bu; i-Pr; другие).


Глицидные эфиры могут быть альтернативно синтезированы путем нуклеофильного эпоксидирования α,β-ненасыщенного эфира. Однако этот метод требует предварительного синтеза алкенового субстрата. С другой стороны, конденсация Дарзенса позволяет одновременно образовать углерод-углеродную связь и эпоксидное кольцо в одной реакции.

Стоимость в лабораториях составляет $1441 за 50 мг, в то время как цены на другие источники в Китае достигают $100 за 1 кг.


Правовой статус.

Глицидаты БМК в настоящее время внесены в список прекурсоров наркотиков, включенных в Европейский союз (ЕС). Он подлежит контролю или считается незаконным в соответствии со следующими законодательными актами:

Швейцария (CH): Глицидаты BMK регулируются швейцарским законом о контролируемых веществах (BetmVV-EDI) и включены в список F наркотических средств.

Однако по состоянию на 2023 год глицидаты БМК легально доступны в США, Украине и Китае.


Синтез метилглицидата БМК [15, 16].

Синтез метилглицидата БМК включает в себя конденсацию бензальдегида с метилхлорпропионатом при температуре 0-10℃ в присутствии этоксида натрия.
7fe421536be5a3bc865f7.jpg

Общая схема синтеза БМК-метилглицидата (R - MeO-; EtO-; t-BuO-; i-PrO-; H-;NH2-).


Заключение.

Глицидаты БМК представляют собой органические соединения, известные как "глицидные эфиры", и служат прекурсорами фенилацетона. Однако важно отметить, что метилглицидат БМК был включен в список запрещенных прекурсоров наркотиков в ЕС и в настоящее время запрещен в некоторых странах. Регулирование и ограничение использования глицидата БМК обусловлено его потенциальным использованием в незаконном синтезе контролируемых веществ. Кроме того, глицидаты БМК обладают способностью подвергаться гидролизу, что приводит к легкому превращению в фенилацетон (P2P). Это превращение представляет особый интерес в различных областях, включая органический синтез и фармацевтические исследования.
  • Нравится
Реакции: Dr Alex