Открыть главное меню

Анили́н (аминобензол, фениламин) — органическое соединение с формулой C6H5NH2, простейший ароматический амин. Представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом, немного плотнее воды и плохо в ней растворим, хорошо растворяется в органических растворителях. На воздухе быстро окисляется и приобретает красно-бурую окраску. Ядовит. Название «анилин» происходит от названия одного из растений, содержащих индиго — Indigofera anil (современное международное название растения — Indigofera suffruticosa).

Анилин
Aniline.svg
Анилин
Общие
Традиционные названия Аминобензол
Анилин
Бензоамин
Фениламин
Хим. формула C6H5NH2
Физические свойства
Состояние бесцветная или желтоватая жидкость
Молярная масса 93,1265 ± 0,0055 г/моль
Плотность 1,0217 г/см³
Поверхностное натяжение 43,3 Н/м
Динамическая вязкость 3,71 Па·с
Энергия ионизации 7,7 ± 0,1 эВ[1]
Скорость звука в веществе 1659 м/с
Термические свойства
Т. плав. −6,3 °C
Т. кип. 184,13 °C
Т. всп. 158 ± 1 °F[1] и 76 °C
Т. свспл. 562 °C
Пр. взрв. 1,3 ± 0,1 об.%[1]
Кр. темп. 425,65 °C
Кр. давл. 5,134 МПа
Давление пара 0,6 ± 0,1 мм рт.ст.[1]
Химические свойства
Растворимость в воде 3,6 г/100 мл
Растворимость в циклогексане 66,7 (30,8°C)
Диэлектр. прониц. 6,89
Оптические свойства
Показатель преломления 1,5863
Структура
Дипольный момент 1,53 Д
Классификация
Рег. номер CAS 62-53-3
PubChem
Рег. номер EINECS 200-539-3
SMILES
InChI
RTECS BW6650000
ChEBI 17296 и 22562
Номер ООН 1547
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 250 мг/кг (кошки, внутрижелудочно),
460 мг/кг (мыши, внутрижелудочно)
Токсичность

умеренно-токсичен для мелких млекопитающих, высокотоксичен для человека, является гематотоксином (вызывает гемолиз).


Hazard T.svg Hazard N.svg
NFPA 704
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

ИсторияПравить

Впервые анилин был получен в 1826 году при перегонке индиго с известью немецким химиком Отто Унфердорбеном (нем. Otto Unverdorben), который дал ему название «кристаллин».

В 1834 году Фридлиб Фердинанд Рунгe обнаружил анилин в каменноугольной смоле и назвал «кианолом».

В 1840 году Юлий Фрицше получил анилин нагреванием индиго с раствором KOH и назвал его «анилином».

В 1842 году Николай Зинин получил анилин восстановлением нитробензола действием (NH4)2S и назвал его «бензидамом».

В 1843 году Август Вильгельм Гофман установил идентичность всех перечисленных соединений.

Промышленное производство фиолетового красителя мовеина на основе анилина началось в 1856 году.

ПолучениеПравить

В промышленности анилин получают в две стадии. На первой стадии бензол нитруется смесью концентрированной азотной и серной кислот при температуре 50—60 °C, в результате образуется нитробензол. На втором этапе нитробензол гидрируют при температуре 200—300 °C в присутствии катализаторов:

 

Впервые восстановление нитробензола было произведено с помощью железа:

 

Другим способом получение анилина является восстановление нитросоединений — реакция Зинина:

 

Также, в анилин — идёт восстановление нитробензола цинком в присутствии избытка соляной кислоты.

 ;

 ;

И этот избыток связывает образующийся анилин в соль под названием хлорид фениламмония (анилин солянокислый):

 ;

Эта соль легко растворима в образующейся при этом воде и может быть выкристаллизована из неё,

к тому же после обработки щелочью хлорид фениламмония — даёт анилин:

 

Химические свойстваПравить

Для анилина характерны реакции как по аминогруппе, так и по ароматическому кольцу. Особенности этих реакций обусловлены взаимным влиянием атомов. С одной стороны, бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению с алифатическими аминами и даже с аммиаком. С другой стороны, под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения, чем бензол. Хорошо галогенируется, нитруется и сульфируется. Например, анилин энергично реагирует с бромной водой с образованием 2,4,6-триброманилина (белый осадок). С HNO2 дает диазосоединения.

ОкислениеПравить

В отличие от аминов алифатического ряда, ароматические амины легко окисляются. Примером может служить реакция хромовой смеси с анилином, в результате образуется краситель «чёрный анилин».

Классическая реакция окисления анилина дихроматом калия в кислой среде часто используется как качественная реакция на анилин:

 
 

Аналитическим эффектом в данном случае служит появление окраски раствора от тёмно-синей до чёрной. Как и в большинстве реакций окисления анилина, продуктами являются различные Хиноны.

Другой качественной реакцией на анилин, очень чувствительной, является окисление анилина хлорной известью, при котором появляется фиолетовое окрашивание[2].

Реакции электрофильного замещенияПравить

Аминогруппа, являясь заместителем первого рода, оказывает сильное активирующее влияние на бензольное кольцо, из-за чего при нитровании может произойти окисление молекулы анилина. Для предотвращения окисления аминогруппу перед нитрованием «защищают» ацилированием.

Реакции на азотПравить

С азотистой кислотой образует катион диазония, например:

 

Эта реакция может быть использована для получения фенола, если вместо соляной кислоты использовать разбавленную серную:

 

Где сначала образуется та же диазониевая соль, которая при нагревании в разбавленном водном растворе гидролизуется и разлагается до фенола, при этом выделяется молекулярный азот.

В связи с нестойкостью азотистой кислоты её часто заменяют нитритом щёлочного металла в кислой среде. Диазониевые соли используют для реакции Зандмейера.

Другие реакцииПравить

Гидрирование анилина в присутствии никелевого катализатора даёт циклогексиламин.

Анилин взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида фениламмония[3]:

 

Анилин взаимодействует с бромом и даже бромной водой с образованием 2,4,6-триброманилина[4]:

 

Производство и применениеПравить

Изначально анилин получали восстановлением нитробензола молекулярным водородом; практический выход анилина не превышал 15 %. При взаимодействии концентрированной соляной кислоты с железом выделялся атомарный водород, более химически активный по сравнению с молекулярным. Реакция Зинина является более эффективным методом получения анилина. В реакционную массу вливали нитробензол, который восстанавливается до анилина.

По состоянию на 2002 год, в мире основная часть производимого анилина используется для производства метилдиизоцианатов, используемых затем для производства полиуретанов. Анилин также используется при производстве искусственных каучуков, гербицидов и красителей (фиолетового красителя мовеина)[5].

В России он в основном применяется в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств (сульфаниламидные препараты), но в связи с ожидаемым ростом производства полиуретанов возможно значительное изменение картины в среднесрочной перспективе.

Токсические свойстваПравить

Анилин ядовит. Оказывает негативное воздействие на центральную нервную систему. Кровеносный яд, вызывает кислородное голодание организма за счёт образования в крови метгемоглобина, гемолиза и дегенеративных изменений эритроцитов.

В организм анилин проникает при дыхании, в виде паров, а также через кожу и слизистые оболочки. Всасывание через кожу усиливается при нагреве воздуха или приёме алкоголя.

При лёгком отравлении анилином наблюдаются слабость, головокружение, головная боль, синюшность губ, ушных раковин и ногтей. При отравлениях средней тяжести также наблюдаются тошнота, рвота, иногда, шатающаяся походка, учащение пульса. Тяжёлые случаи отравления крайне редки.

При хроническом отравлении анилином (анилизм) возникают токсический гепатит, а также нервно-психические нарушения, расстройство сна, снижение памяти и т. д.

При отравлении анилином необходимо прежде всего удаление пострадавшего из очага отравления, обмывание тёплой (но не горячей!) водой. Также применяют введение антидотов (метиленовая синь), сердечно-сосудистые средства или вдыхание карбогена. Пострадавшему надо обеспечить покой.

Предельно допустимая концентрация анилина в воздухе рабочей зоны 3 мг/м3. В водоёмах (при их промышленном загрязнении) — ПДК 0,1 мг/л (100 мг/м3)[6].

ПримечанияПравить

  1. 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0033.html
  2. Окисление анилина раствором хлорной извести. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. Дата обращения 14 августа 2017.
  3. Цветков Л.А. § 36. Амины // Органическая химия. Учебник для 10 класса. — 20-е изд. — М.: Просвещение, 1981. — С. 171—175.
  4. Габриелян О.С. § 16. Амины. Анилин // Химия. 10 класс. Базовый уровень : учеб. для общеобразоват. учреждений. — 4-е изд. — М.: Дрофа, 2008. — С. 116—121.
  5. Aniline (англ.) (недоступная ссылка). www.the-innovation-group.com (19 February 2002). — Aniline producers price capacity market demand consumption production growth uses outlook n.d., The Chemical Market Reporter, Schnell Publishing Company. Дата обращения 14 августа 2017. Архивировано 19 февраля 2002 года.
  6. Анилин // Ангола — Барзас. — М. : Советская энциклопедия, 1970. — С. 32—33. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 2).

ЛитератураПравить

  • Артеменко А. И. Органическая химия. — М.: «Высшая школа», 1987. — 430 с.

СсылкиПравить