Varför används glacial acetic acid i nitrering (EAS)
Tack på förhand!
Vid competitive nitrering mellan methyl benzoate och acetanilide så består nitreringslösningen av nitric acid, sulfuric acid och glacial acetic acid. Jag förstår varför de två första syrorna tillsätts(nitronium ion formation), men förstår inte varför man behöver tillsätta glacial acetic acid. Jag förstår dock att methyl benzoate pga sin carbonyl group är polär och således kan interagera med acetic acid genom vätebinding eller dipol-dipol.
Sen förstår jag inte heller varför man behöver tillsätta glacial acetic acid och sulfuric acid till själva reaktanterna (innan själva nitreringen börjar och man tillsätter själva nitreringslösningen). Detta ska då mixas så att det är en klar lösning och om det inte löser sig ska man värma det lätt eller tillsätta mer acetic acid, vilket indikerar att detta används just för att lösa upp reaktanterna (men varför tillsätts då också sulfuric acid redan nu?). Om acetic acid används som just solvent, förstår jag inte riktigt varför (vad fyller det för syfte?), borde det inte kunna ske en reaktion ändå? Allt, förutom acetanilide, borde ju vara i liquid form. Sen undrar jag hur detta påverkar den balanserade kemiska ekvationen, är det bara en katalyst som inte återskapas sen och hur ser då denna reaktionen ut.
Vilken reaktion är det som du förväntar dig under titreringen, och hur följer du titreringen (färgskifte, fällning etcetera)?
Är det endast vattenlösningar, eller finns det något annan lösningsmedel?
-NHCOCH3 har en dominerande electron-donating resonance effect, och är en ortho- and para-directing activator. Steric hindrance gör dock the para position is favored, så acetanilide är förväntad att vara mer reaktiv än methyl benzoate (the ester substituent withdraws electrons och är en meta-directing deactivator), p-nitroacetanilide är därför den förväntade produkten.
Detta kommer ju resultera i en vit fällning/en mjölkig lösning. Reaktionen avbryts efter ca 10 min efter påbörjad nitrering med kallt vatten/isbad. Det finns ingen annan solvent än glacial acetic acid och sen vattenlösningarna då av reaktanterna. Ethanol används vid purification/recrystallization men detta är ju ej relevant för nitreringen.
Ättiksyrans funktion kan nog både vara genom solvatisering av reaktanterna, och att påverka lösligheten hos produkterna. Att värme/mer ättiksyra skulle tillsättas antyder det. Konc. svavelsyra borde även det fungera som lösningsmedel.
Men risk med svavelsyran är att f.f.a. estern reagerar, och/eller att du t.o.m. riskerar att "bränna" reaktanten. Jag misstänker att du först löste i ättiksyran under värme, och sedan kylde ättiksyralösningen innan svavelsyran tillsattes, för att på så vis undvika nedbrytningen av acetaniliden?
o-nitroacetanelid tror jag även har högre löslighet i vatten än para-, vilket underlättar upparbetningen.
Acetaniliden har ju även en partiell acetatgrupp (minus vatten), och vatten finns ju i syran, så om en hydrolys av amiden sker kan den bildade aminen på anelin attackera ättiksyran, som efter kondensation då åter ger acetanilid. Det är nog inte en dominerande reaktion, men med det massiva överskottet av ättiksyra förskjuts denna reaktion mot att återskapa acetaniliden och på så vis "behåller" du mängden av denna reaktant.
