Базы данных
База данных свойств веществ (поиск)
В смеси из 1,5 л воды и 500 мл концентрированной соляной кислоты уд. веса 1,17 (примечание 1) растворяют при нагревании 685 г (4,75 мол.) технической антраниловой кислоты (обычно 95%-ной чистоты; примечание 2). Небольшое количество темной нерастворимой примеси отфильтровывают и фильтрат выливают в 16-литровый глиняный сосуд, где его охлаждают при перемешивании. Затем к фильтрату добавляют 2,5 кг льда и 750 мл концентрированной соляной кислоты. Сосуд охлаждают снаружи льдом, а содержимое непрерывно перемешивают. Когда температура достигнет 3°, медленно прикапывают профильтрованный раствор 360 г (5 мол.) нитрита натрия в 700 мл воды через длинную капиллярную трубку, конец которой находится под поверхностью жидкости (примечание 3). Приливание продолжают до тех пор, пока не появится слабая, но не исчезающая реакция на иодкрахмальную бумажку. Температуру раствора все время поддерживают при 3—5° (примечание 4). Эта операция требует почти всего количества приготовленного раствора нитрита (остается обычно около 30 мл) и продолжается 1,5—2 часа.
После этого к раствору диазониевой соли добавляют 848 г (885 мл; 7 мол.) диметиланилина; это можно сделать быстро, так как температура раствора заметно не повышается. Перемешивание продолжают еще 1 час, причем температуру поддерживают при 5°; затем прибавляют 500 мл профильтрованного раствора 680 г (8,3 мол.) кристаллического уксуснокислого натрия в 1200 мл воды, после чего продолжают перемешивание еще 4 часа. Если в течение этого времени на поверхности реакционной смеси всплывает пена, которую не удается сбить с помощью мешалки, то добавляют несколько капель этилацетата. Смесь оставляют на ночь в ледяной воде, причем баню хорошо изолируют несколькими слоями плотной ткани. Для получения хорошего выхода продукта температуру необходимо поддерживать ниже 7°. На другой день при работающей мешалке добавляют оставшийся раствор уксуснокислого натрия; после 1—3-часового размешивания смеси температуре дают медленно подняться до 20—25 C в течение 24 час. Затем к реакционной смеси добавляют при перемешивании ровно столько раствора едкого натра, чтобы стал отчетливо заметным запах диметиланилина (обычно требуется около 240 мл 40%-ного раствора), после чего смесь оставляют стоять на 48 час. или несколько дольше при комнатной температуре (20—25°; примечание 5).
Твердый осадок отсасывают, промывают сперва водой, затем 400 мл 10%-ной уксусной кислоты (для освобождения от диметиланилина) и, наконец, дестиллированной водой. Последний фильтрат обычно окрашен в светло-розовый цвет. Осадок тщательно отсасывают, отжимают и высушивают на воздухе для удаления большей части воды (15—20 час), затем продукт взбалтывают с 4 л метилового спирта в 12-литровой колбе. Смесь перемешивают и нагревают на водяной бане с обратным холодильником 1—2 часа, после чего ей дают медленно охладиться, а затем охлаждают льдом и фильтруют. Твердый продукт промывают 4 л метилового спирта (примечание 6). После сушки на воздухе получают 820—870 г.
Продукт экстрагируют кипящим толуолом; для этого 150 г вещества помещают на бумажный складчатый фильтр диаметром 29 см, вложенный в стеклянную воронку диаметром 25 см. Конец воронки вставлен в корковую пробку, закрывающую 2-литровую плоскодонную коническую колбу, в которую налито 1250 мл толуола. Колбу нагревают на электроплитке, а над воронкой ставят 12-литровую круглодонную колбу, удерживаемую с. помощью зажима; через эту колбу циркулирует холодная вода: колба должна служить холодильником. Толуол кипятят до тех пор, пока стекающая из трубки воронки жидкость не станет почти бесцветной, на что требуется 4—10 час. Нагревание прекращают, и, как только жидкость перестанет кипеть, колбу снимают и ставят в баню с водой, нагретой до 90—100°; уровень воды должен несколько превышать уровень жидкости в колбе. Такой способ гарантирует медленное понижение температуры, что позволяет получить продукт в виде крупных кристаллов. Тем временем вторую коническую колбу, содержащую 1250 мл толуола, присоединяют к воронке, а на бумажный фильтр помещают вторую порцию из 150 г неочищенного продукта. Этот процесс повторяют до тех пор, пока не будет переработан весь метиловый красный. После экстракции всего количества красителя на фильтре остается некоторое количество черного аморфного нерастворимого вещества; его выбрасывают. Кристаллы метилового красного (примечание 7) отсасывают и промывают небольшим количеством толуола. Вес чистого продукта: 755—805 г. Маточные растворы упаривают до 1/4 первоначального объема и выпавшие по охлаждении кристаллы перекристаллизовывают из свежего толуола. Естественно, что полученный обратно толуол может быть вновь использован для следующих операций. Общий выход чистого продукта составляет 790—840 г (62—66% теоретич.; примечание 8); т. пл. продукта: 181—182°.
Водные маточные растворы от неочищенного красителя подщелачивают едким натром, а затем отгоняют диметиланилин. Этим путем получают 250—400 г влажного диметиланилина.
Примечания
1. Указанное количество соляной кислоты не следует уменьшать, так как в противном случае образуется диазоаминосоединение.
2. До начала опыта рекомендуется оттитровать неочищенную антраниловую кислоту титрованным раствором щелочи с фенолфталеином в качестве индикатора.
3. Применение капиллярной трубки при приливании раствора нитрита натрия предохраняет от потерь азотистой кислоты, происходящих в результате местной реакции на поверхности кислой жидкости. Трубку не следует плотно соединять с капельной воронкой. Конец капельной воронки входит в трубку настолько свободно, что с каждой каплей нитрита просасывается воздух. Таким путем предотвращается поднятие кислого раствора в капилляре.
4. Весьма существенным является поддержание низкой темпе ратуры раствора до тех пор, пока в растворе содержится непрореагировавшая диазобензойная кислота; этим избегается ее разложение. Если не соблюдать этой предосторожности, выходы резко падают в результате образования побочных смолистых продуктов.
5. Образование азосоединения при прибавлении диметиланилипа протекает медленно; однако скорость реакции, значительно увеличивается, если понизить концентрацию водородных ионов добавлением уксуснокислого натрия. Все же реакционную смесь необходимо оставить стоять на достаточно продолжительное время. Если осадок отфильтровать через 24 часа, то при стоянии фильтрата выделится еще некоторое количество красителя. Солянокислая соль индикатора метилового красного плохо растворима в холод ной воде и выделяется в виде синеватых игл, если кислотность раствора недостаточно понижена.
6. Спиртовый фильтрат, полученный при обработке и промывке неочищенного красителя метилового красного, содержит лучше растворимый красный побочный продукт, который со щелочью образует буровато-желтый раствор. Метиловый спирт можно регенерировать с очень небольшой потерей путем перегонки; однако невыгодно пытаться выделить из остатка метиловый красный вследствие смолистой природы побочного продукта. Количество этого побочного продукта значительно возрастает, если было допущено слишком быстрое повышение температуры смеси после прибавления уксуснокислого натрия.
7. Метиловый красный кристаллизуется из ледяной уксусной кислоты в виде игл; при кристаллизации из толуола он выпадает в виде пластинок.
При перекристаллизации из толуола метиловый красный иногда выпадает в виде ярко красных кусочков, что обусловлено, вероятно, слишком быстрой кристаллизацией. В таком случае целесообразно продукт вновь перекристаллизовать, взяв большее количество толуола. Натриевую соль можно получить растворением сырого продукта в равном весовом количестве 35%-ного раствора едкого натра, разбавленного до 3—4 л, с последующим фильтрованием и упариванием в вакууме. При выделении метилового красного в виде натриевой соли избегается экстракция толуолом. При этом получается растворимый в воде продукт (оранжевые листочки), весьма удобный для применения в качестве индикатора.
8. При проверке этого метода применялась также 80%-ная антраниловая кислота; в результате был получен соответственно меньший выход красителя (650—700 г).
Не канцерогенен.
Кислотно-основной индикатор (при рН 4,4-6,2 переход окраски от красной к желтой), адсорбционный индикатор в аргентометрии (переход окраски от желтой к оранжево-красной).