Из толуола получите о-нитробензойную кислоту. Как эта кислота будет взаимодействовать с водным раствором гидроксида калия, метиловым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты, пентахлоридом фосфора и аммиаком с последующим нагреванием образовавшейся соли записать в формульной форме
О-нитробензойная кислота получается путем нитрования толуола. Нитрование - это химическая реакция, при которой вещество вступает в реакцию с нитрогруппой (–NO2). Для проведения этой реакции нам понадобится концентрированная серная кислота (H2SO4) и смесь азотистой и азотной кислот (HNО3 и HNO2).
Шаг 1: Нитрование толуола
В реакционную колбу добавляем толуол и концентрированную серную кислоту. Затем, при охлаждении в криометрической смеси, добавляем смесь азотистой и азотной кислот.
C6H5CH3 + 3HNO3 → C6H4(NO2)CH3 + 3H2O
Таким образом, мы получаем метил о-нитробензойную кислоту.
Шаг 2: Взаимодействие о-нитробензойной кислоты с водным раствором гидроксида калия
О-нитробензойная кислота реагирует с гидроксидом калия (KOH) в водном растворе. В результате реакции образуется о-нитрофенилбензоат калия, а также образуется вода.
C6H4(NO2)COOH + KOH → C6H4(NO2)COOK + H2O
Шаг 3: Взаимодействие о-нитрофенилбензоата калия с пентахлоридом фосфора
О-нитрофенилбензоат калия реагирует с пентахлоридом фосфора (PCl5). Результатом реакции является замещение калия фосфором.
C6H4(NO2)COOK + PCl5 → C6H4(NO2)COPCl4 + KCl
Шаг 4: Взаимодействие о-нитрофенилбензоата фосфора с аммиаком и нагревание образовавшейся соли
О-нитрофенилбензоат фосфора реагирует с аммиаком (NH3). При нагревании образуется оксамид.
C6H4(NO2)COPCl4 + 2NH3 → C6H4(NO2)CONH2 + POCl3 + NH4Cl
Таким образом, мы получаем о-нитробензоилоксамид.
Вот и все шаги, которые нужно пройти, чтобы получить о-нитробензоилоксамид из толуола. Весь процесс можно записать в формульной форме следующим образом:
C6H5CH3 + 3HNO3 → C6H4(NO2)CH3 + 3H2O
C6H4(NO2)CH3 + KOH → C6H4(NO2)COOK + H2O
C6H4(NO2)COOK + PCl5 → C6H4(NO2)COPCl4 + KCl
C6H4(NO2)COPCl4 + 2NH3 → C6H4(NO2)CONH2 + POCl3 + NH4Cl