Изопропил нитритінің синтезі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім жӘне ғылым министрлігі
М.Х. Дулати атындағы Тараз өңірлік университеті

___________________________________ __________________________________

_________Технологиялық_____________ ______________________факультетіин ституты

___________________________________ ___________________________________

____Химия және химиялық технология_________________________ ______кафедрасы

КУРСТЫҚ Жұмыс

____Органикалық синтез негіздері________пәні бойынша

Тақырыбы:___Изопропилнитриттің синтездеу жолдары____

Білімгер _Каналбай Ақмарал__ Тобы____________ ___________________
аты-жөні қолы
Жетекші____Аға оқытушы________ ____Джетписбаева Г.Д.______
қызметі аты-жөні

Қорғауға жіберілді ____________________20____ж. __ _______________
қолы

Жұмыс қорғалды __________________20__ж. бағасы _______________
жазбаша
Комиссия мүшелері: _________________________ _____ _________________
аты-жөні қолы

______________________________ ___ ______________
аты-жөні қолы

______________________________ ____ _____________
аты-жөні қолы

Тараз 2021

Мазмұны:
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
I.Негізгі бөлім
1.1.Органикалық химиядағы синтез ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.2.Изопропанолға жалпы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.3.Изопропил нитритінің синтезі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.4. Изопропанолдың алынуы және қолданылуы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... 7
II.Эксперименттік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15

Кіріспе:

Изопропил нитраты (азот қышқылының изопропил эфирі) - суда ерімейтін және органикалық еріткіштермен араласатын, эфир иісі бар түссіз, тез тұтанатын сұйықтық. Цетан санын көбейту үшін дизель отынына қоспа ретінде пайдаланылды. Тікелей айдалатын дизель отынына изопропил нитратының 0,5% массасын қосқанда, оның цетан саны 5 бірлікке артады.
Сондай-ақ, изопропил нитраты "Круг" 2к11 жүйесінің 3м8 зениттік зымырандарының турбоагрегаттық агрегаттарын және С-75 ЗРК барлық зымырандарын жүргізу үшін монототын ретінде пайдаланылды. ЖІӨ-мен салыстырғанда жақсы энергетикаға ие және айналыста онша қауіпті емес, тығыздығы жағынан одан кем емес.

Жұмыстың мақсаты: Изопропил нитритінің синтезін химиялық жолмен дайындау негізін қарастыру.

Жұмыстың өзектілігі: қоспаның әсер ету механизмі-жалынға дейінгі реакцияларды жеделдету, тотығу тізбектерінің тармақталуына және жаңа реакциялық орталықтардың пайда болуына ықпал ету. Қоспаның тиімділігі отынның химиялық құрамына байланысты. Тікелей жұмыс істейтін дизель отындарының цетан саны қайлама процестердің өнімдері бар отындарға қарағанда едәуір артады. Жанармайдың қоспаға сезімталдығы хош иісті және қанықпаған көмірсутектер құрамының жоғарылауымен төмендейді. присадканың алғашқы порциялары цетан санын келесіге қарағанда едәуір арттырады. Сондықтан 2% - дан астам мөлшерде отынға қоспа қосу орынсыз.

I.Негізгі бөлім

1.Изопропилнитрит

Жалпы формула (Хилл жүйесі): C3H7NO2
Мәтін түріндегі Формула: (CH3)2CHOH
Молекулалық массасы (а.е.м.): 89,1
Қайнау температурасы (°C): 45

19 г Күміс нитритін 60 г таза ұсақ құммен мұқият араластырыңыз (кәдімгі құм ұсақталып, қайнаған сумен жуылады) және қоспаны 150 мл сыйымдылығы бар екі бұрышты колбаға салыңыз, тамшылатып шұңқырмен және кері тоңазытқышпен жабдықталған. Содан кейін біртіндеп тамшылатып ваннадан 21,5 г 2-иодпропан қосылады, сондықтан реакция қоспасы әрдайым аздап қайнатылады (реакция өздігінен қызады: сыртқы салқындату қолданылмайды). Реакцияны соңына дейін жеткізу үшін қоспаны су ваннасында 30 минут қыздырады. Содан кейін ваннаны бөліп, шамды суытыңыз, кері тоңазытқышты төменге ауыстырыңыз және изопропил нитритін су моншасына апарыңыз. Шығу 3 г (теориялық 27%); т. 45 С кезінде 760 мм рт.ст.

1.1.Органикалық химиядағы синтез.

Органикалық синтез - органикалық қосылыстарды, материалдар мен өнімдерді алудың әртүрлі аспектілерін (әдістерін, технологиясын, идентификациясын, жабдықтарын және т.б.), сондай-ақ заттарды алу процесін зерттейтін органикалық химия мен технологияның бөлімі.Органикалық синтездің мақсаты - құнды физикалық, химиялық және биологиялық қасиеттері бар заттарды алу немесе теорияларды тексеру. Қазіргі заманғы органикалық синтез көп қырлы және кез келген органикалық молекуланы алуға мүмкіндік береді.

1.2.Изопропанолға жалпы түсінік

Изопропанол (изопропил спирті) - спирттер класындағы зат. Изопропил спиртінің химиялық формуласы: CH3CH (OH) CH3. Изопропанол ацетон, сутегі асқын тотығы және қысқы шыны өндірушілерге арналған еріткіштер сияқты басқа химиялық сұйықтықтарды өндіру үшін қолданылады. Изопропил - күшті жағымсыз иісі бар түссіз алкоголь ерітіндісі. Изопропанол үшінші қауіптілік класына жатады және көбінесе ацетон мен сутегі асқын тотығын өндіруде қолданылады.
Бұл алкоголь этанолды алмастыра алады және кейбір косметикада, парфюмерлік өнімдерде, жуғыш және дезинфекциялық заттарда болады. Ол медицинада да қолданылады.
Көбінесе, агент автомобиль терезелерін жууға арналған ерітіндіден табылуы мүмкін. Изопропил спирті (Изопропил) суда жақсы ериді, жабық кеңістікте булануға қабілетті және ағып кетсе жинақталуы мүмкін. Егер рұқсат етілген шектерден асып кетсе - 1 м³ үшін 10 мг дейін болса, бұл өте қауіпті болуы мүмкін.
Химиялық қосылыс изопропил нитриті (немесе 2-пропилнитрит) - изопропанолдан алынған алкил нитриті.
Алкил нитриттері - R-ONO құрылымы бар органикалық қосылыстар тобы. Олар азот қышқылының алкилді эфирлері. Кішкентай алкилді нитрит қосылыстары ұшпа қосылыстар болып табылады және олар сұйық күйде болады. Бірақ метил нитриті мен этил нитриті (ең аз алкил нитриті) бөлме температурасындағы газдар.Сонымен қатар, алкил нитриттері жеміс иісіне ие. Препаратты қарастырған кезде біз оларды алкогольден және натрий нитритінен жасай аламыз. Мұнда біз қышқыл ортаны қолдануымыз керек, көбінесе күкірт қышқылы қолданылады. Алайда, дайындық аяқталғаннан кейін қосылыс азот оксиді мен спиртпен бірге баяу ыдырауға бейім. Алкил нитритінің негізгі қолданылуы дәрі сияқты; стенокардия мен жүрекке байланысты аурулардан арылуға арналған.
Попперс - ингаляцияға (ингаляция кезінде) пайдаланған кездегі химиялық заттар - алкилнитриттер тобының жаргон атауы. Бұл үшін олардың көпшілігі қолданылады: амилнитрит, бутилнитрит, изобутилнитрит. Амилнитриттің ұзақ уақыт бойы стенокардияны емдеуде қауіпсіз медициналық қолдану тарихы бар және цианидпен улануға қарсы көрсеткіштері бар.

1.3.Изопропил нитритінің синтезі

Келесі шешімдер дайындалады:
№1 шешім:
170 г 217 мл изопропил спирті; 235 мл қойылтылған тұз қышқылы;
№2 шешім:
195 г NaNO2; 240 мл су;
45-50 °C дейін қыздырылған №1 ерітіндіге, мысалы, магниттік немесе якорь араластырғышының көмегімен №2 ерітінді тамшыларға құйылады. Бұл жағдайда пайда болған изопропил нитриті бірден реакция сферасынан шығарылады және тоңазытқыштың көмегімен конденсацияланады. Реакция кезінде азот оксидтерінің айтарлықтай бөлінуі болғандықтан, бұл синтезді жақсы тарту кезінде жүргізген жөн. Алынған изопропил нитритін калий азидін синтездеуден бұрын айдаған жөн.

Калий азиді-суда жақсы еритін және органикалық еріткіштерде нашар еритін түссіз кристалдар. Ол 354°C температурада ериді, ал 360°C температурада ол қарапайым заттарға -- азот пен калийге қатты ыдырайды, ол таза сілтілі металдарды алу үшін қолданылады. Калий азидінің фотосуреттер мен бейнелермен ыдырау реакциясы толығырақ осында сипатталған.
Зертханалық жағдайда калий азидін гидразині бар изопропил спиртіндегі калий гидроксиді ерітіндісіне алкилнитриттердің әсерімен алуға болады:
KOH + N2H4 + C3H7ONO -- KN3 + C3H7OH + 2H2O
Алкил нитриті ретінде изопропил нитритін қолдану ыңғайлы. Бұл Ұшпа (t°кип = 45°C) сабан-сары жылжымалы сұйықтық, өзіне тән иісі бар. Нерастворим суда. Изопропил нитриті бөліну кезінде азот қышқылының изопропил спиртіне әсері арқылы алынады:

C3H7OH + HCl + NaNO2 -- C3H7ONO + NaCl + H2O
Изопропил нитритінің синтезі 50°C дейін қызған кезде, пайда болған изопропил нитритінен арылуға ыңғайлы. Мұндай мақсаттар үшін айналмалы буландырғыш жақсы, бірақ сіз жылуды жақсы араластыруды қамтамасыз ететін кез-келген басқа қондырғыны қолдана аласыз.

1.4.Изопропанолдың алынуы және қолданылуы

Изопропанол ацетонды гидрлеу және пропиленді гидратациялау әдістерімен алынады.Негізгі тәсілімен сатып алу изопропанола ресей өнеркәсіп болып табылады күкіртқышқылды цементтің гидратациялануы пропилен
Шикізат, оның ішінде пропиленнен басқа, құрамында 30-90% пропилен бар пропан-пропилен фракциясы (мұнай пиролизі және крекингі кезінде алынатын фракция) бола алады. Енді олар таза пропиленді жиі қолдана бастайды, өйткені бұл жағдайда процесті төмен қысыммен жүргізуге болады, ал реакцияның жанама өнімдерінің -- полимерлер мен ацетонның пайда болуы айтарлықтай төмендейді.
Изопропил спирті медицинада этил спиртін алмастырғыш ретінде қолданылады (жақында ол өте белсенді, өйткені ол этанолдан антисептикалық белсенділіктен кем түспейді), косметикада, парфюмерияда, тұрмыстық химияда, автомобильдерге арналған сұйықтықтарда (негізінен шыны жуу, сондай-ақ антифриздер), медициналық мақсаттарда, әйнектерді тазартуға арналған құралдарда, кеңсе техникасында және органикалық заттардың еріткіші ретінде қолданылады.
Дамыған елдерде изопропанол салыстырмалы түрде төмен уыттылығына байланысты жеке күтім өнімдерінде және медицинада кеңінен қолданылады.
Изопропанолдың 75% сулы ерітіндісі қолды тазартқыш ретінде қолданылады. Су бактериялардың жасуша мембраналарына енуіне ықпал етеді, осылайша тиімділігі мен жақсы дезинфекцияны қамтамасыз етеді.
Изопропил спирті медицинада отит сыртқы профилактикасының қосалқы компоненті ретінде де қолданылады.

Теріге аз зиянды әсері бар терінің зардап шеккен аймақтарын сүрту арқылы дерматитті емдеуде тиімді.
Изопропил спирті синтез үшін бастапқы шикізат ретінде де қолданылады:
ацетон (дегидрлеу немесе толық емес тотығу)
сутегі пероксиді
метилизобутилкетон
изопропил ацетаты
изопропиламин.
Этанолдың арнайы мемлекеттік реттелуіне байланысты изопропил спирті көбінесе оны қолданудың көптеген салаларында оны алмастырады. Сонымен, изопропанол құрамына кіреді:
косметика
парфюмерия
тұрмыстық химия
дезинфекциялық құралдар
автомобильдерге арналған құралдар (антифриз, қысқы шыны жуғыштардағы еріткіш)
репелленттер
ағынды дәнекерлеуден кейін ПХД жуу "әмбебап тазартқыш"деген атпен сатылады.
Изопропил спирті өнеркәсіпте, алюминийді кесу, бұрау, фрезерлеу және басқа жұмыстарда қолданылады. Маймен араласқан кезде жұмыс өнімділігін едәуір арттыруға болады. Изопропил спирті газ хроматографиясында референс-стандарт ретінде қолданылады (мысалы, дәрілік заттарды қалдық органикалық еріткіштерге сынау кезінде). Көбінесе талшықты тазарту үшін оптикалық талшықтарды дәнекерлеу кезінде қолданылады. Ол сонымен қатар кеңсе жабдықтарына қызмет көрсетуде, атап айтқанда лазерлік принтерлердің барабандарының беттерін тазарту үшін қолданылады.

II.Эксперименттік бөлім
Алкил нитриттің синтезі

Алкилдеу, органикалық қосылыстың молекуласына алкил тобын енгізу, сонымен қатар химиялық элементтердің алкил туындыларын алу.
Көбінесе алкилді агенттер ретінде алкил галогенидтер, алкендер, эпоксидті қосылыстар, спирттер қолданылады, альдегидтер, кетондар, эфирлер, сульфидтер, диазоалкандар сирек қолданылады.
Изопарафинді және ароматтыті көмірсутектерді алкилдеу: сұйық фазада инертті еріткіште 100 ° С дейін температурада және сұйық фазалық күйді ұстап тұру үшін қажетті қысымда; бу фазасында гетерогенді катализаторларды қолданып 200-350 ° С және қысымы 0,3-3,5 МПа жүргізіледі.
Мысалы, триметилметанды бутенмен алкилдеу сұйық фазада 0-10 °С немесе - 10 °С (НF) кезінде, бензолдың этиленмен алкилденуі - сұйық фазада 90-100 ° С (А1С13) немесе бу фазасында 250 °С және қысымы 3,5 МПа (BF3), бензолдың пропиленмен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.