Главная --> Справочник терминов


Подходящих катализаторов Нередко бывает очень важно подобрать жидкость, в которой будет растворяться то или иное твердое вещество, другими словами, найти подходящий растворитель. Многие твердые вещества растворяются в воде, поэтому вода — самый главный растворитель, которым мы поль-зуемся. Однако многие органические твердые вещества в воде нерастворимы, а растворяются в некоторых органических жидкостях — эти жидкости тоже являются важными растворителями.

Если подходящий растворитель подобрать не удается, то пользуются смесью растворителей, из которых один хорошо, а другой плохо растворяет очищаемое вещество. При этом чаще всего применяются разбавленный спирт, смесь бензола и предельных углеводородов, эфира и хлороформа и др.

Прежде чем приступить к анализу, необходимо убедиться, является ли исследуемый образец чистым веществом. С этой целью для твердых веществ определяют температуру плавления, а для жидкостей — температуру кипения. Если вещества окажутся загрязненными (плавится в интервале более 2° или кипит в интервале более 5Э), их нужно очистить — перегнать или перекристаллизовать, подобрав подходящий растворитель.

Если подходящий растворитель подобрать не удается, то пользуются смесью растворителей, из которых один хорошо, а другой плохо растворяет очищаемое вещество. При этом чаще всего применяют разбавленный спирт, смесь бензола и предельных углеводородов, эфира и хлороформа и др.

Определение растворимости. Растворимость вещества в различных растворителях помогает сделать заключение о наличии в веществе тех или иных функциональных групп. Кроме того, определение растворимости позволяет подобрать подходящий растворитель для перекристаллизации вещества («подобное растворяется в подобном»). Растворимость целесообразно исследовать в следующих растворителях: вода; 5%-ные растворы едкого натра, гидрокарбоната натрия, соляной кислоты; концентрированная серная кислота; этиловый спирт; бензол; петролейный эфир; уксусная кислота. В пробирку вносят каплю жидкого или 0,01 г твердого соединения и по каплям 0,2 мл растворителя. После каждой прибавленной порции растворителя смесь взбалтывают. Если соединение полностью растворимо, то его регистрируют как растворимое. Если вещество плохо растворяется или не растворяется при комнатной температуре, нагревают до кипения. В случае плохой растворимости в неорганических растворителях нерастворившееся вещество отделяют, а раствор нейтрализуют и наблюдают, не выделяется ли из него исходное соединение. Помутнение нейтрализуемого фильтрата указывает на свойства вещества: кислые — если растворителем была щелочь или сода; основные — кислый растворитель. При внесении вещества в раствор гидрокарбоната нужно обратить внимание, не выделяется ли двуокись углерода.

Сравните тип заряда переходных состояний этих реакций и выберите наиболее подходящий растворитель для их осуществления: спирт или ацетон.

Применяемые в хроматографии органические растворители (петро-лейный эфир, четыреххлористый углерод, циклогексан, сероуглерод, эфир, ацетон, бензол, толуол, хлороформ, спирты, пиридин и органические кислоты) можно расположить в ряд по их способности адсорбироваться в колонке. Жидкости, находящиеся в начале этого ряда, вытесняются жидкостями, находящимися ниже. Чтобы хорошо разделить смесь веществ (т. е. получить хорошую хромато грамму) для этих веществ и для данного адсорбента, следует подобрать подходящий растворитель. Он не должен адсорбироваться слишком сильно, так как в этом случае растворенные вещества беспрепятственно пройдут . через колонку, но он не должен также адсорбироваться слишком слабо, так как в этом случае все растворенные вещества скопятся на самом верху колонки и, несмотря на последующее приливание большого количества чистого растворителя, будут лишь незначительно продвигаться вниз. Наиболее подходящий растворитель с промежуточными свойствами должен обеспечивать такое

Чаще всего исследуют растворимость вещества, соблюдая следующую последовательность растворителей: вода, метиловый или этиловый •спирт, уксусная кислота или этилацетат, хлороформ или четыреххлори-стый углерод, бензол и, наконец, петролейный эфир или лигроин. Если вещество не растворится в этих растворителях, испытывают его растворимость в диоксане, пиридине, нитробензоле, ацетоне и эфире. После того как будет найден подходящий растворитель, пробирку нагревают до кипения жидкости. Если вещество полностью не растворится, добавляют небольшое количество (0,5 мл) растворителя, нагревают до кипения и в случае необходимости всю операцию повторяют снова. После растворения вещества раствор охлаждают, чтобы вызвать кристаллизацию. В случае, если загрязнения плохо растворяются в выбранном растворителе, после добавления 1 мл растворителя раствор фильтруют горячим и далее проверяют растворимость осадка, обрабатывая его новыми порциями чистого растворителя.

Такой, наиболее подходящий растворитель находят экспериментальным путем, принимая во внимание следующие общие положения, [касающиеся растворимости органических •соединений.

Получив по 1 г неочищенных препаратов нафталина, ане-танилида, л-динитробензола и салициловой кислоты, подыскивают наиболее подходящий растворитель для очистки каждого из них путем пробной кристаллизации. Из приведенных в табл. 12 растворителей испытывают в указываемом ниже порядке следующие растворители: дистиллированную воду, метиловый спирт, этиловый спирт, ледяную уксусную кислоту, хлороформ (или четьфеххлористый углерод), бензин,. бензол, ацетон.

После разделения смеси на компоненты производят очистку каждого из них перекристаллизацией. Для этого подбирают подходящий растворитель (см. стр. 18). В пробирку вносят 5—50 мг вещества и прибавляют по каплям небольшое количество растворителя так, чтобы твердое вещество было только слегка покрыто жидкостью, после чего осторожно встряхивают пробирку или перемешивают содержимое ее тонкой стеклянной палочкой. Если вещество при этом растворяется полностью, пробирку охлаждают в ледяной воде и, потирая палочкой, стараются вызвать кристаллизацию. Если она не наступает, раствор целесообразно охладить до —70 °С (охлаждающие смеси на основе твердой углекислоты) и снова попытаться вызвать кристаллизацию.

Дигалогениды [318] можно превратить в реактивы Гриньяра при условии, что атомы галогенов различны и отделены друг от друга по крайней мере тремя атомами углерода. Если атомы галогена одинаковы, можно получить димагниевые соединения, например BrMg(CH2)4MgBr [319]. 1,2-Дигалогениды вместо реактивов Гриньяра дают продукты элиминирования (т. 4, реакция 17-29); с 1,1-дигалогенидамй реакция редко бывает успешной, но тем не менее описано получение геминаль-ных дизамещенных продуктов типа CH2(MgBr)2 [320]. а-Галоге-нозамещенные реактивы Гриньяра и а-галогенолитиевые реагенты можно получить по реакции 12-38 [321]. При кипячении алкилфторидов с магнием в тетрагидрофуране в течение нескольких дней и в присутствии подходящих катализаторов (например, 12 или EtBr) получаются алкилмагнийфториды [322].

используемый, например, для получения метанола (разд. 8.4.5). Газ аналогичного состава можно получить и разложением раскаленного кокса водяным паром, откуда происходит название водяной газ. С помощью подходящих катализаторов водяной газ

Ныбор катализатора. Несмотря на то что применимых ко всем случаям правил для выбора подходящих катализаторов гилрирования ненасыщенных оо-одиаепт-ш разных типов не существует, в некоторых случаях оправдывается применение «пределомних типов катализаторов.

ствии подходящих катализаторов с образованием р-лактонов, в

В присутствии подходящих катализаторов кетен присоеди-

Восстановление водородом обычно при повышенном давлении удается провести в растворах органических растворителей (спирт, гликоль, бензол и т. п.) в присутствии подходящих катализаторов. Наиболее применим н лабораторной практике палладий н коллоидных растворах или осажденный иа животном угле. Пользуясь этим катализатором, благодаря большой его способности окклюдировать водород чаше обходятся без повышения давления. Работа с этим катализатором приводит к трем типам продуктов в зависимости от господствующих при опыте условий: н нейтральном растворе получают из нитробензола р-фенилгидроксиламин, в щелочном растворе азоксибеизол н гидразобензол. Концентрированная серная кислота в качестве среды содействует образованию амииофенолов 77).

Изобретателями и многими другими исследователями были испытаны затем этот и другие катализаторы в различных комбинациях с иными составными частями контактного слоя, и, хотя эту работу нельзя считать ни в какой степени законченной, к настоящему времени известен список наиболее подходящих катализаторов окисления ароматических углеводоров; это по преимуществу — окислы металлов 5-й и 6-й групп периодической системы: ванадия, вольфрама, молибдена, урана или смеси их окислов, также иногда

Циклододекатриен-1,5,9. При циклотримеризации бутадиена-1,3 в присутствии смешанного металлоорганинеского катализатора хлорида титана (IV) и хлорида диэтилалюминия достаточно гладко образуется (2,Е,Е)-циклододекатриен-1,5,9 (Вильке, 1956 г.). Этот неожиданно простой синтез столь большого углеводородного цикла послужил толчком для интенсивного изучения процессов циклоолигомеризации. Благодаря этим исследованиям с использованием я-аллильных комплексов переходных металлов в качестве подходящих катализаторов были синтезированы (?, ?, Е) -циклододекатриен-1,5,9 и (Z, Z, Е) -циклододека-триен-1,5,9 [2.1.23],

Каталитическое гидрирование. В присутствии подходящих катализаторов, таких как скелетный никель (никель Ренея], платина, палладий

Алкилирование пиперидина по атому азота может быть осуществлено действием спиртов при повышенной температуре в присутствии подходящих катализаторов [68] или действием альдегидов или кетонов с одновременным восстановлением:

Под влиянием подходящих катализаторов может отщепиться даже водород и образоваться небольшое количество бензофурана [16].




Подшипников скольжения Подавляет образование Производство пластмасс Поддается механической Поддержания постоянной Поддержание постоянной Промышленном органическом Поддерживается температура Поддерживать температуру

-
Яндекс.Метрика