4. 4. 030 Анилин Зинина
4.4.030 Анилин Зинина
Химик-органик, лектор, общественный деятель; профессор Казанского университета, заслуженный профессор, «директор химических работ» Медико-хирургической академии в Петербурге; академик Петербургской АН, почетный член многих русских и иностранных научных обществ, академий и университетов; основатель и глава большой школы русских химиков-органиков (А.М. Бутлеров, Н.Н. Бекетов, А.П. Бородин, А.Н. Энгельгардт, Л.Н. Шишков, А.М. Зайцев, В.В. Марковников и др.), один из организаторов Русского физико-химического общества и первый его президент; ученый секретарь, председатель академического суда; член мануфактурного совета министерства финансов, военно-медицинского ученого комитета — Николай Николаевич Зинин (1812—1880) снискал мировую славу синтезом анилина — исходным продуктом в производстве богатейшего разнообразия веществ многих отраслей промышленности.
Ни одна биография Н.Н. Зинина не обходится без слов председателя Германского химического общества А.В. фон Гофмана, сказанных им на заседании общества 8 марта 1880 г. в память о почившем русском химике: «Если бы Зинин не научил нас ничему более, кроме превращения нитробензола в анилин, то и тогда его имя осталось бы записанным золотыми буквами в историю химии».
Что и говорить, модифицировав этот способ получения анилина, немецкий химик занялся синтезом анилиновых красителей и стал основателем анилинокрасочной промышленности в Германии.
Согласно энциклопедическим данным, анилин (фениламин) — органическое соединение с формулой С6H5NH2, бесцветная маслянистая жидкость с характерным запахом, на воздухе красно-бурая. Слово «анилин» происходит от названия растения, содержащего индиго — Indigofera anil.
Это вещество, впервые полученное в 1826 г. при перегонке индиго с известью немецким химиком О. Унфердорбеном, было названо им «кристаллином». Позднее вещество было обнаружено в каменноугольной смоле и названо «кианолом». Полученное нагреванием индиго с раствором КОН обрело название «анилин».
Прежде чем Зинин занялся данной проблемой, анилин не имел никакого технического применения, поскольку получался в незначительных количествах и с чрезвычайно низким выходом — не более 15 %.
Зинин начал свои исследования после окончания Казанского университета во время длительной командировки по научным учреждениям Европы и продолжил их по возвращении домой. С целью изучения свойств масла горького миндаля и нитробензола химик обрабатывал их разными веществами, в частности, сероводородом и раствором сульфида натрия.
Ученый и не думал получать анилин — он у него «получился». Ожидая обрести серу, химик синтезировал новое вещество, которое назвал «бензидам».
В 1842 г. в столичном «Бюллетене Академии наук» была опубликована статья Зинина «Описание некоторых новых органических оснований, приготовленных действием сероводорода на соединения углеводородов с азотистой кислотой», в которой сообщил о получении бензидама и нафталидама (альфа-нафтиламин). Открытие вызвало интерес у европейских ученых и статью перепечатали многие научные журналы.
А.В. фон Гофман, активно занимавшийся красителями, в 1843 г. доказал идентичность «бензидама» Зимина с «анилином», «кианолом» и «кристаллином», полученными другими учеными. Несмотря на идентичность веществ, бензидам был получен несравненно более простым способом, нежели при разложении тех же индиго или каменноугольной смолы.
За новым веществом закрепилось название анилин, а метод его получения (как и получения всех ароматических аминов) восстановлением нитросоединений с тех пор называют реакцией Зинина.
C6H5NO2 + 3(NH4)2S ; C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O
Эта реакция давала возможность совершенствовать ее, получать новые вещества, что и было сделано Гофманом, самим Зининым и другими химиками-органиками.
Продолжая изучать возможности открытой им реакции и применяя ее к моно- и динитропроизводным бензола, а также к нитрокислотам, Зинин получил из нитробензола «семинафтилидам» (нафтилендиамин), «семибензидам» (м-фенилендиамин), дезоксибензоин, «бензаминовую» кислоту, синтезировал азоксибензол, гидразобензол, бензидин — промежуточный продукт анилинокрасочной индустрии, исходный материал для синтеза сотен марок субстантивных красителей.
Работы Зинина заложили научную основу для развития анилинокрасочной промышленности, и как следствие, развитие органической химии вообще. Спустя несколько лет анилин и нафтиламин стали основой промышленного производства анилиновых красителей во всем мире.
Первым такое производство организовал Гофман, заменив восстановитель сульфид аммония водородом в момент выделения. Первый фиолетовый краситель мовеин на основе анилина появился в 1856 г., через 2 года — красный фуксин.
В настоящее время анилин получают восстановлением нитробензола чугунными опилками с соляной кислотой, что стало развитием Зининского подхода к данной проблеме.
Анилин используется при производстве искусственных каучуков, гербицидов, сложных органических красок и красителей, фотографических материалов, взрывчатых средств, душистых веществ, лекарственных препаратов (сульфаниламидные препараты), полиуретана, из которого изготавливают пенополиуретаны, уплотнения, герметики, клеи, формы для декоративных камней, защитные покрытия, лакокрасочные изделия, пластмассы, валы, ролики, пружины, изоляторы, имплантаты и т.п.
P.S. В 1853 г. во время Крымской кампании Зинин совместно с инженером-артиллеристом В.Ф. Петрушевским предложил Артиллерийскому ведомству заменить порох в гранатах на нитроглицерин, который он получал в своей лаборатории по разработанному им прогрессивному методу синтеза нитроглицерина из глицерина. По ряду причин эксперименты с новым взрывчатым веществом первоначально не дали надежных результатов.
О своих опытах Зинин рассказал соседу по даче А. Нобелю, сыну «минного короля» Э. Нобеля, и когда Альфред через 6 лет занялся получением взрывчатки, то предпринял серию испытаний с различными абсорбентами, пропитанными нитроглицерином.
На полученный в 1866 г. динамит шведский предприниматель приобрел американский патент. Н.Н. Зинин, как и с анилином, вновь подарил иностранцу плоды своих трудов. И хотя к тому времени нитроглицерин уже успешно применяли и в России — для подземных и подводных взрывов, химик бросил: «Этот Альфред Нобель выхватил у нас динамит из-под носа».
Ничего не поделаешь, это судьба многих русских ученых, озабоченных научной стороной дела, а не ее финансовой подкладкой.
Впрочем, всегда ли нужна созидателям слава Герострата?
Источник
Получение анилина способом зинина
Впервые анилин был получен в 1826 году при перегонке индиго с известью немецким химиком О. Унфердорбеном и назвал его «кристалликом».
В 1834 году Ф. Ф. Pyнгe обнаружил анилин в каменноугольной смоле и назвал его «кианолом».
В 1841 году Ю.Ф. Фрицше получил анилин нагреванием индиго с раствором едкого кали KOH и назвал его «анилином».
В 1842 году Н.Н. Зинин получил анилин восстановлением нитробензола сульфидом аммония и назвал его «бензидамом».
В 1843 году А. В. Гофман установил идентичность всех перечисленных соединений.
Восстановление нитросоединений (реакция Зинина)
Основной способ получения анилина – восстановление нитробензола.
Анилин и другие первичные ароматические амины получают с помощью рtакции, открытой русским химиком Н.Н. Зининым. В качестве восстановителя Н.Н. Зинин применял сульфид аммония:
Впоследствии в качестве восстановителя стали применять водород.
Промышленный способ
1. Каталитическое восстановление нитробензола (восстановление нитробензола молекулярным водородом)
В настоящее время этот способ восстановления нитробензола с целью получения анилина в промышленности является основным.
Смесь паров нитробензола и водорода пропускают над катализатором при температуре 300 0 С и повышенном давлении:
Лабораторный способ
1. Восстановление нитробензола атомарным водородом
В лаборатории для этой цели используют цинк в кислой среде:
Восстановителем в этой реакции является атомарный водород, который получается в момент его выделения.
Источник
АНИЛИН ЗИНИНА
Как уже говорилось, при коксовании угля образуется значительное количество каменноугольного дёгтя. Этот продукт явился исходным сырьём для получения разнообразнейших синтетических веществ. Каменноугольный дёготь дёшев и прост в обработке.
Правда, развитие органического синтеза, появление новых методов обработки сырья «некаменноугольного происхождения» (нефти, дерева и т. п.) постепенно отодвинули каменноугольный дёготь по количеству получаемой из него продукции на второе место. Тем не менее каменноугольный дёготь остаётся важнейшей базой органического синтеза и по сей день.
В каменноугольном дёгте есть бензол, толуол, нафталин, антрацен и другие ценные вещества. Одним из самых важных промышленных веществ является бензол.
Уже давно было известно, что при обработке бензола смесью серной и азотной кислот образуется светложёлтая жидкость с миндальным запахом — нитробензол.
В 1842 году знаменитый русский химик Николай Николаевич Зинин, исследуя нитробензол, нашёл способ превращения его в анилин — основу для производства различных красок. Анилин раньше получался путём переработки дорогой природной краски индиго.
Зинин понял всё огромное значение открытой им реакции и провёл широкие исследования со многими другими веществами.
Через 15 лет способ Зинина был внедрён в производство и стал фундаментом анилино-красочной промышленности во всём мире. Если прибавить к этому, что от анили- но-красочной промышленности очень скоро отделились фармацевтическая промышленность, промышленность взрывчатых веществ и промышленность душистых веществ и что во всех этих производствах реакция Зинина
Николай Николаевич Зинин (1812—1880).
Занимает одно из центральных мест, то огромное значение открытия Зинина становится ещё более очевидным.
Зинин был крупнейшим химиком своего времени. Вспоминая о Зинине, его ученик А. М. Бутлеров писал: «С его научной и педагогической деятельностью соединено возникновение русской химической школы; ему обязана русская химия по преимуществу своим вступлением в самостоятельную жизнь; его труды впервые заставили учёных Западной Европы отвести русской химии почётное место. Громкое имя Зинина открывает собою целый ря! имён русских химиков, сделавшихся известными в науке, и большая часть этих химиков — ученики Зинина или ученики его учеников.
Именем Зйнина может по справедливости гордиться русская наука».
Николай Дмитриевич Зелинский (1860—1953).
Один из основателей и научный руководитель немецкой анилино-красочной промышленности Гофман, охарактеризовав значение работ Зинина на заседании немецкого химического общества в марте 1880 года по случаю смерти Зинина, закончил свою речь следующими словами:
«Если бы Зинин не сделал ничего более, кроме превращения нитробензола в анилин, то и тогда его имя осталось бы записанным золотыми буквами в истории химии».
Существует много других отраслей химической промышленности, где бензол является важным исходным продуктом. Он необходим при производстве различных пластических масс, искусственного волокна и т. д. В последние годы наметилась новая область применения бензола. Дело в том, что бензол оказался значительно лучшим горючим для скоростных самолётов, чем бенэин.
В настоящее время того количества бензола, которое получается из каменного угля, становится уже недостаточно. Встаёт вопрос о получении бензола искусственным путём. И такие пути уже имеются. Их открыл крупнейший советский химик-органик Николай Дмитриевич Зелинский. По одному из этих методов, для получения бензола нужны ацетилен и активированный уголь, тот самый активированный уголь, который Н. Д. Зелинский использовал для защиты людей от отравляющих веществ в мировую войну 1914—1918 годов, создав первый в мире угольный противогаз.
Если ацетилен пропускать над нагретым активированным углём, то три молекулы ацетилена, соединяясь друг с другом, дают молекулу бензола. Этому простому способу получения бензола несомненно принадлежит большое будущее.
Нафталин, антрацен, толуол и другие продукты, получаемые из каменного угля, идут для приготовления разнообразных химических продуктов. Об этом мы расскажем дальше.
Источник
Зинин и анилин
«Если бы Зинин не сделал ничего более, кроме превращения нитробензола в анилин, то имя его и тогда осталось бы записанным золотыми буквами в истории химии». (Из речи немецкого профессора химии В. Гофлшна, 1880 г.)
Николай Николаевич Зинин (1812—1880) родился в г. Шуше в Нагорном Карабахе. Родители его умерли через несколько дней после его рождения, а вскоре умерли и его сестры. Из всей большой семьи в живых остался один Николай Зинин. Вырос и воспитывался он в семье дяди.
В 1833 г. он окончил с отличием Казанский университет и по предложению попечителя Казанского учебного округа Мусина-Пушкина стал жить в его семье на время подготовки к магистерскому экзамену. Одновременно Зинин готовил детей попечителя к поступлению в гимназию (М. Н. Мусин-Пушкин в Отечественную войну 1812 г. лишился обеих рук). В 1845 г. Зинин был избран профессором по кафедре технологии Казанского университета — ученый совет поддержал его девятнадцатью голосами против пяти. Через три года он переезжает в Петербург и избирается профессором химии Медико-хирургической академии.
Своими многочисленными работами Зинин заложил в России основы синтетической органической химии. В 1842 г. Зинин впервые получил синтетическим путем анилин C6H5NH2 — главное сырье для производства многочисленных анилиновых красителей. Предложенная им реакция, получившая впоследствии имя Зинина, заключалась в воздействии сероводорода H2S или гидросульфида аммония NH4HS на нитробензол в спиртовом растворе:
В настоящее время анилин в промышленности получают действием на нитробензол другого восстановителя — атомарного водорода, а процесс восстановления ведут, внося в хлороводородный раствор нитробензола железные опилки:
В 1865 г. Зинин был избран академиком на общем собрании Петербургской академии наук. Умер Зинин от инфаркта.
В 1819 г. был издан закон об ученых степенях в России. Их стало четыре: «действительного студента», «кандидата», «магистра» и «доктора». Первая ученая степень присваивалась окончившим курс университета, вторая — окончившим университет и представившим сочинение. Степень магистра присваивалась после сдачи магистерского экзамена и публичной защиты диссертации. Степень доктора присваивалась после получения степени магистра выдержавшему экзамены в присутствии декана и всех членов факультета и защитившему публично диссертацию.
Вот что известно о получении ученой степени магистра наук Зининым в 1835 г. Вначале он сдавал письменный и устный магистерские экзамены. Устный экзамен включал 50 вопросов из области математики, астрономии и химии. На письменном экзамене, длившемся с перерывами 15 дней, было задано всего восемь вопросов, и выполнялся он под наблюдением одного из членов факультета. Написанные Зининым ответы заняли около 37 листов бумаги. Академический совет признал все ответы Зинина удовлетворительными. По окончании экзамена факультет предложил Зинину тему диссертации, которая была написана и представлена им через год. В конце 1836 г. после публичной защиты академический совет Казанского университета присудил Зинину степень магистра естественных наук и адъюнкта химии (адъюнкт — лицо, занимающее младшую ученую должность, помощник профессора).
Применялось ли рукоприкладство к студентам в России? Грубых насилий не было, подзатыльниками преподаватели, хотя и редко, пользовались. В частности, известный академик Зинин не только бранил нерадивых студентов, но и поколачивал их. Никто на это не обижался, так как разрешалось дать сдачи и академику. Но охотников на ответные меры не было: Зинин обладал большой физической силой и мог так сжать противника в объятиях, что тот долго не мог прийти в себя.
Дата добавления: 2015-04-15 ; просмотров: 1670 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
