ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 53.4: Амины

Первая стадия — это электрофильное замещение в ароматическом кольце. Бензол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии серной кислоты (нитрующая смесь) при нагревании до 50-60^°C. Образуется нитробензол.

Нитробензол восстанавливают до анилина. Для этого можно использовать каталитическое гидрирование или восстановление металлами в кислой среде (например, железом и соляной кислотой, как в реакции Бекетова/Зинина).

Или вариант с железом:

Чтобы ввести этильную группу, нам нужен этилгалогенид. Проще всего получить его через этанол. Этанол можно синтезировать из этилена, который получают крекингом углеводородов, но так как у нас есть только бензол, логичнее рассмотреть альтернативный путь или предположить наличие простых реагентов для алкилирования. Однако, строго «из бензола» получить этильный фрагмент сложно без разрыва кольца. В школьной практике обычно подразумевается использование готового алкилгалогенида или получение его из доступных спиртов. Если же требовать строгого синтеза всех атомов углерода из бензола, это крайне неэффективно. Поэтому стандартным методом считается алкилирование анилина этилгалогенидом, полученным из этилового спирта (который может быть выделен из природных источников или синтезирован отдельно). Предположим, что мы имеем возможность получить хлорэтан C₂H₅Cl.

Альтернатива: если нужно строго из бензола, то один из путей — окисление боковой цепи алкилбензолов, но это длинный путь. В контексте задачи на синтез амина обычно фокусируются на получении самого амина (анилина) и его модификации. Будем считать, что хлорэтан доступен или синтезируется стандартными методами из этанола (C₂H₅OH+HCl→C₂H₅Cl+H₂O).

Этилдифениламин является вторичным амином. Его можно получить реакцией анилина с избытком этилгалогенида (хлорэтаном) в присутствии основания (например, карбоната калия или гидроксида натрия), которое будет связывать выделяющийся галогеноводород.

Сначала образуется диэтиланилин (третичный амин), если реакция идет долго и с большим избытком реагента. Но нам нужен именно этилдифениламин , где к атому азота присоединены две фенильные группы и одна этильная. Это значит, что исходным веществом должен быть дифениламин, а не анилин!

Корректировка плана:

Нам нужен дифениламин (C₆H₅)₂NH. Его получают конденсацией анилина с хлорбензолом или восстановлением нитробензола в специфических условиях, либо реакцией анилина с хлорбензолом при высокой температуре в присутствии катализаторов (медь).

Хлорбензол также получают из бензола хлорированием:

Теперь, имея дифениламин, проводим алкилирование этилгалогенидом:

1. Бензол Cl_2,FeCl₃ Хлорбензол
2. Бензол HNO_3,H₂SO₄ Нитробензол H_2,Ni Анилин
3. Анилин + Хлорбензол Cu,t Дифениламин
4. Дифениламин + Хлорэтан основание Этилдифениламин

Примечание: Хлорэтан предполагается доступным реагентом или синтезируемым из этанола, так как прямой синтез этильного радикала из бензола экономически и химически нецелесообразен в рамках данной задачи.