Njia ya toluene: ni nini toluene na jinsi ya kupata hiyo?

Maeneo ambayo toluene inaelezea yanaweza kuchukuliwa kama derivatives ya babu na mwanachama wa kwanza wa mfululizo wa homologous - benzini. Fomu ya jumla ya misombo ambayo ni ya darasa hili ni C _n H _2n-6 . Molekuli ya hidrokaboni yenye kunukia ina pete ya benzini (pete, kiini). Aina ya toluini C ₇ H ₈ inaonyesha kuhusishwa kwa dutu hii kwa kikundi hiki kikubwa cha misombo ya kikaboni. Kwa watu wengi, toluene inajulikana kwa jina lingine - methylbenzene. Dutu hii hutumiwa sana katika sekta, hutumiwa kama kutengenezea kikaboni, kuondoa kamba na kwa madhumuni mengine.

Je, ni toluene gani?

Moja ya isnas muhimu - toluene - ni derivative methyl benzini. Kioevu isiyo na rangi kioevu ina harufu nzuri, kukumbusha harufu ya rangi, varnishes, vimumunyisho.

Fomu ya kemikali ya toluini - C ₇ H ₈ - inaweza kuandikwa tofauti: C ₆ H ₅ -CH _3. Katika kesi hii, idadi ya atomi bado ni sawa, lakini tofauti kutoka benzene, iliyoko katika methyl radical, inaonekana.

Kutumia kanuni nyingine za nomenclature, kiwanja huitwa methylbenzene na phenylmethane. Hii ni toluene sawa, formula ya jumla ambayo ni C ₇ H _8. Lakini katika kesi ya kwanza, msisitizo ni juu ya kwamba atomi moja ya hidrojeni ya wale waliounganishwa na kaboni ya benzini pete ni kubadilishwa na radical methyl. Kwa jina la pili, njia nyingine imechaguliwa. Inaaminika kuwa katika methane, hidrojeni moja inabadilishwa na radical ya phenyl. Hii ni chembe ambayo benzene inabadilishwa, ikitoa atomu ya hidrojeni.

Muundo wa molekuli

Mchanganyiko wa dutu ya kikaboni yenye asidi ya kaboni na hidrojeni huonyesha njia ya toluene. Mifano ya mpira na upepo hutoa wazo la muundo wa molekuli ya kiwanja, tofauti zake kutoka kwa dutu za mfululizo sawa wa homologous. Kuna kufanana kati ya toluene na benzene, ambayo ina uwepo wa pete ya 6 atomi za kaboni katika hali ya uharibifu wa sp ² . Kila mmoja huunda vifungo vya sigma tatu na chembe za jirani (atomi mbili za kaboni na hidrojeni moja). Pembejeo ya pete kuna mfumo mmoja wa umeme wa p-orbitals yasiyo ya mseto (moja kwa atomi sita za kaboni). Matokeo yake, mzunguko mzima, na hivyo dutu, toluene inapata nguvu kubwa na utulivu. Fomu ya miundo ya kiwanja inajumuisha kaboni ya saba kutoka kikundi cha methyl kilicho katika hali ya ^{3 ya} kuchanganya. Inaunganishwa na atomi tatu za hidrojeni, na kiungo cha nne kinatumia kiwanja na kaboni moja katika pete ya benzini.

Mfumo wa muundo wa methylbenzene

Uzito wa elektroni kati ya atomi za kaboni ambazo huunda kiini cha kunukia hutolewa sawasawa. Jambo hilo linaonekana katika formula ya benzini, toluene na isnasi nyingine kwa ishara ya kunukia (mviringo katika pete). Uwepo wa radical methyl kwenye moja ya atomi za kaboni katika kiini pia imebainishwa. Uunganisho kati ya chembe zote huonyeshwa kwa dashes. Fomu ya miundo katika kesi hii inaonyesha muundo na sifa kuu ya muundo wa molekuli ya suala.

Formuli rahisi ya toluini ni hexagon na ndani ya pete au inachagua dalili mbili. Kikundi cha methyl kinaweza kuwa katika atomi yoyote ya nyuklia sita, zinafanana. Hasara ya njia hii ya picha ni dhahiri. Rekodi haina kutoa wazo la utungaji wa dutu na ulinganisho wa vifungo vyote vya carbon-carbon katika pete.

Maandalizi ya methylbenzene katika maabara na sekta

Katika maabara, toluene ilipatikana kwanza mwaka 1835-1938 na P. Peltier na A. Deville. Mwanasayansi wa kwanza alifanya uchafu wa pine gum, na pili alitumia balsamu ya Toluansky iliyotokana na mti wa Amerika Kusini wa Toluifera huko Colombia. Kwa hiyo kulikuwa na jina lisilo na maana ya dutu - toluene. Kwa sasa, kiasi kikubwa cha methylbenzene kinatoa uchafu wa mafuta na makaa ya makaa ya mawe na utakaso wa baadaye. Katika mchakato wa coking, toluene hutolewa kwenye gesi ya oke ya coke. Katika awali ya styrene, hutolewa kama kwa-bidhaa ya majibu ya benzini na ethylene. Katika maabara na sekta, uzalishaji wa toluene unafanywa na njia mbalimbali.

1. Dehydrocyclization ya hidrokaboni ya acyclic. Toluene ni tayari kutoka heptane mbele ya kichocheo kwa joto la 300 ° C.
2. Alkylation ya benzini, ambayo iliitwa majibu ya Friedel-Crafts. Kufanywa mbele ya kichocheo cha AlCl3 au kichocheo kingine: C ₆ H ₅ -H + CH ₃ Cl = C ₆ H ₅ -CH ₃ + HCl.
3. Majibu na bromobenzene: C ₆ H ₅ -Br + CH ₃ -Br + 2Na = C ₆ H ₅ -CH ₃ + 2NaBr.
4. Kuchanganya zinc na cresol: C ₆ H ₄ CH ₃ OH + Zn = C ₆ H ₅ CH ₃ + ZnO.
5. Matibabu ya toluenesulfonic asidi.

Kimwili mali ya methylbenzene

Toluene, formula ya miundo ambayo ina kiini cha benzene, inaonyesha mali ya kimwili ya kawaida ya misombo ya kunukia.

1. Kioevu wazi, isiyo na rangi hutoa harufu ya rangi.
2. Ni vigumu methylbenzene katika joto la chini na huanza kuyeyuka saa -93 ° C.
3. Kiwango cha kuchemsha cha toluini ni 110.63 ° C. Uzito wa dutu hii ni 0.8669 g / ml.
4. Umumunyifu wa methylbenzene katika maji kwa joto la 20 ° C ni 0.47 g / l. Masi ya molar ya dutu M (C ₇ H ₈ ) = 92.14 g / mol.

Kemikali mali ya toluene: oxidation

Tabia ya isnasi zote zinatambuliwa na mzunguko wa kemikali wa atomi sita. Fomu ya toluini ni pete ya benzini ambayo haijaswikishwa rasmi na radical methyl. Hydrocarboni yenye harufu nzuri ni karibu na mali kwa alkenes, ambazo zina sifa za kuongeza. Lakini atomi za hidrojeni katika molekuli za benzene na wasii wake wanaweza kushiriki katika athari za mbadala, ambayo huleta isnas na alkanes karibu. Toluene ni tendaji zaidi kuliko benzini. Dutu hii ina sifa ya athari za oksidi.

1. Mwako, unaofuatana na kutolewa kwa dioksidi kaboni na kuundwa kwa maji: C ₇ H ₈ + 9O ₂ = 7CO ₂ + 4H ₂ O.
2. Katika mmenyuko wa toluene na mchanganyiko wa potasiamu , kundi la methyl katika mlolongo wa upande wa molekuli ya dutu hii ni oxidized kwa carboxyl. Kama matokeo ya mmenyuko, asidi ya benzoic inapatikana.

Matokeo ya kemikali ya kiini cha toluene kinukiaji

1. Bromination, ambayo hufanyika mbele ya kichocheo. Kundi la halogenated linaundwa: C ₇ H ₈ + Br ₂ = C ₇ H ₇ Br + HBr.
2. Nitration ya methylbenzene hufanywa na mchanganyiko yenye asidi iliyozalishwa na asidi ya sulfuriki. Kikundi cha nitro katika toluene kinaweza kuchukua nafasi ya ortho- na para. Majibu hupatikana kwa njia ya kubadilisha electrophilic. Kwa joto la juu, trinitrotoluene (TNT) hupuka.
3. Hydrojeni na hidrojeni kwenye kichocheo husababisha uharibifu wa uchafu na uzalishaji wa methylcyclohexane: C ₇ H ₈ + 3H ₂ = C ₇ H _14.
4. Klorini chini ya joto kali au chini ya ushawishi wa mionzi ya UV imekamilika na malezi ya hexachlorocyclohexane.

Matumizi ya methylbenzene

Toluene hutumika sana kama nyenzo za mwanzo katika awali ya kikaboni. Ni nyenzo muhimu katika uzalishaji wa vitu vingi. Matumizi ya toluene:

• Kupata dyes;
• Uzalishaji wa kuondosha staini, sabuni;
• Uzalishaji wa mabomu ya TNT;
• Tumia kama kutengenezea ya adhesives, rangi, ubani na synthetic mawakala;
• Utengenezaji wa rangi kwa ajili ya kazi za ujenzi;
• Kutolewa kwa bidhaa kwa misumari;
• Uzalishaji wa madawa;
• Kuongeza idadi ya octane ya mafuta;
• Bina ya awali ya asidi benzoic, benzaldehyde, kloridi hidrojeni, saccharin, pombe ya benzini na vitu vingine;

Toluene hufanya kama kutengenezea viwanda katika kusafisha kavu, hutumiwa katika mchakato wa ngozi ya ngozi. Ni mtangulizi wa bidhaa kadhaa za petroli, phenol, formaldehyde, dawa za dawa na dawa nyingine.

Toxicity Toxicity

Methylbenzene ni dutu ya hatari ya moto. Mchanganyiko wa mvuke-hewa hupuka chini ya hali fulani. Ni rahisi kupuuza toluene kioevu. Fomu ya miundo inatoa wazo la muundo na muundo, lakini hauna habari kuhusu athari za dutu kwenye mwili wa mwanadamu. Ilibainika kuwa toluene ni sumu, ina athari za kansa. Jozi za methylbenzene hupitia kwa uhuru kwa njia ya ngozi, mfumo wa kupumua, husababisha mabadiliko katika mfumo mkuu wa neva, kuwashwa kwa tishu za integumentary, ugonjwa wa ngozi. Wakati inhaling mafusho ya toluene, mtu huonyesha kuzuia, kutetemeka, kuharibu shughuli za vifaa vya ngozi. Kazi na toluene, rangi, solvents katika kinga za mpira, makini uingize chumba au utumie hood. Methylbenzene ni dutu dhaifu ya narcotic, na kusababisha toluene toxicomania. Aina nyingine ya athari mbaya ya dutu:

• Upungufu wa jicho na ugonjwa wa maono ya rangi;
• Kutoka kwa muda mrefu kunaweza kusababisha kupoteza kusikia;
• Ukolezi mkubwa katika damu husababisha uharibifu wa ini, figo ya figo;
• Kuvuta pumzi ya idadi kubwa ya mvuke husababisha kizunguzungu, usingizi, maumivu ya kichwa.

Hitimisho

Toluene huzalishwa kwa kiasi kikubwa katika mimea ya mafuta ya petrochemical au inapatikana kama bidhaa kwa mimea ya coke. Kundi hilo ni malighafi muhimu kwa awali ya kikaboni ya awali, ambayo hutumiwa katika sekta ya dawa. Pamoja ni methylbenzene katika aina nyingi za vimumunyisho, ambazo hutumiwa katika kazi na vifaa vya rangi. Toluene ni ya uainishaji wa misombo ya sumu hadi darasa la tatu la hatari. Wakati wa kufanya kazi na dutu, mkusanyiko wa mvuke wake katika hewa haipaswi kuzidi maadili yaliyowekwa na viwango vya usafi na usafi. Usiruhusu kuonekana kwa moto wazi, cheche wakati utunzaji wa toluene, hii inaweza kusababisha mlipuko. Pia kuna matatizo ya mazingira yanayotokana na kutolewa kwa toluene ndani ya anga:

• Wakati wa kuchomwa mafuta, aina mbalimbali za mafuta;
• Katika volkano yenye kazi;
• Katika msitu moto;
• Unapotumia solvents na rangi.

Mali ya sumu ya toluene, moto na mlipuko yanahitaji utunzaji mkali wa dutu la maji na mvuke zake.