Phản ứng giữa Toluen và HNO3 đặc

Mô tả sản phẩm

Phản ứng giữa toluen (C₇H₈) và HNO₃ đặc là phản ứng nitrat hóa, tạo ra hỗn hợp các sản phẩm nitrotuluen. HNO₃ đặc đóng vai trò là tác nhân nitrat hóa, thay thế một nguyên tử hydro trên vòng benzen của toluen bằng nhóm nitro (-NO₂).

Sản phẩm của phản ứng

Các đồng phân nitrotuluen:

Phản ứng này tạo ra hỗn hợp 3 đồng phân nitrotuluen: ortho-nitrotuluen, meta-nitrotuluen và para-nitrotuluen. Tỷ lệ giữa các đồng phân phụ thuộc vào điều kiện phản ứng như nhiệt độ, nồng độ axit và chất xúc tác. Thường thì ortho- và para-nitrotuluen là sản phẩm chính do hiệu ứng định hướng của nhóm metyl (-CH₃) trên vòng benzen. Ortho-nitrotuluen thường chiếm tỷ lệ cao hơn para-nitrotuluen.

Điều kiện phản ứng:

Phản ứng nitrat hóa toluen thường được tiến hành trong môi trường axit đậm đặc (H₂SO₄ đậm đặc thường được dùng làm xúc tác) và ở nhiệt độ được kiểm soát cẩn thận. Việc điều khiển nhiệt độ là rất quan trọng để tránh các phản ứng phụ không mong muốn và tối ưu hóa tỷ lệ giữa các đồng phân. Nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến sự hình thành các sản phẩm đa nitrat hóa.

Cơ chế phản ứng:

Cơ chế phản ứng nitrat hóa toluen bao gồm sự tấn công điện tử ái nhân của ion nitroni (NO₂⁺) vào vòng benzen của toluen. Ion nitroni được tạo ra từ phản ứng giữa HNO₃ và H₂SO₄. Sự tấn công này tạo ra một carbocation trung gian, sau đó mất proton để tạo thành sản phẩm nitrotuluen.

Ứng dụng:

Các nitrotuluen thu được từ phản ứng này có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất thuốc nhuộm, thuốc nổ và các hóa chất khác.

Sản phẩm liên quan: balo học sinh lớp 1

Sản phẩm liên quan: vẻ vời là gì

Sản phẩm liên quan: biểu hiện của người có lòng tự trọng