Phản ứng Toluen + HNO3 đặc tỉ lệ 1:1

Mô tả sản phẩm

Phản ứng giữa toluen và HNO3 đặc tỉ lệ 1:1 tạo ra hỗn hợp các sản phẩm nitrat hóa, chủ yếu là o-nitrotoluen và p-nitrotoluen. Tuy nhiên, tỷ lệ sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, thời gian phản ứng và chất xúc tác.

Cơ chế phản ứng nitrat hóa toluen

Cơ chế phản ứng thế thơm điện tử

Phản ứng nitrat hóa toluen là một phản ứng thế thơm điện tử. Ion nitroni (NO2+) là chất điện tử, tấn công vào vòng benzen của toluen. Nhóm metyl (-CH3) trong toluen là nhóm thế hoạt hóa và định hướng, ưu tiên định hướng cho vị trí ortho và para. Do đó, sản phẩm chính là o-nitrotoluen và p-nitrotoluen. Vị trí meta ít được ưu tiên hơn do ảnh hưởng của nhóm metyl. Phản ứng cần điều kiện xúc tác axit mạnh như H2SO4 đặc để tạo ra ion nitroni.

Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian

Nhiệt độ và thời gian phản ứng ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ sản phẩm. Ở nhiệt độ thấp, phản ứng sẽ ưu tiên tạo ra sản phẩm o-nitrotoluen. Tăng nhiệt độ và thời gian phản ứng có thể làm tăng tỷ lệ p-nitrotoluen. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến các phản ứng phụ không mong muốn.

Sản phẩm của phản ứng

o-Nitrotoluen và p-Nitrotoluen

Hai sản phẩm chính của phản ứng là o-nitrotoluen và p-nitrotoluen. Chúng có thể được tách riêng bằng các phương pháp chưng cất phân đoạn hoặc kết tinh lại.

Sản phẩm phụ

Ngoài hai sản phẩm chính, phản ứng cũng có thể tạo ra một lượng nhỏ m-nitrotoluen và các sản phẩm khác. Tỷ lệ các sản phẩm phụ này phụ thuộc vào các điều kiện phản ứng.

Ứng dụng của sản phẩm

o-Nitrotoluen và p-Nitrotoluen là những nguyên liệu quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, được sử dụng để sản xuất nhiều hợp chất khác nhau, ví dụ như thuốc nhuộm, thuốc nổ, và các chất trung gian khác trong công nghiệp hóa chất.

Xem thêm: để kết thúc câu cảm ta dùng dấu gì

Sản phẩm hữu ích: che chở hay che trở

Sản phẩm hữu ích: cách đọc 6 chữ số