Synthesis of Aniline yellow. Синтез Анилинового желтого

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Еще весной задумал провести летом синтезы органических красителей. Почему-то начать решил с анилинового желтого. Нашел методику синтеза поиском в инете - выдало страничку из книги Гроссе Э., Вайсмантель X. - Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты [ссылка]. Вот так сюрприз - я знал раньше, еще школьником, про эту книгу и планировал прочитать, но так и не собрался. В итоге зачитался книгой и прочитал весь раздел. Книга написана реально качественно и перевод сделан отличный - переводили люди, которые понимали о чем идет речь. Кроме того они оставили полезные примечания...

Но мы отвлеклись. Итак, вот методика:

Синтезируем Анилиновый желтый

Вначале растворим в одной пробирке 2 г нитрита натрия (нитриты ядовиты!) в 10 мл воды, а в другой - 0,5 мл анилина в 5 мл денатурата. Оба раствора поставим в баню для охлаждения. Нитрит натрия предварительно можно получить из нитрата натрия при сильном нагревании его в пробирке. Затем в колбе Эрленмейера вместимостью 250 мл при эффективном охлаждении (лучше всего ледяной водой или снегом) смешаем 0,5 мл анилина с 2 мл концентрированной соляной кислоты. Образуется кристаллический, белый гидрохлорид анилина. Добавим к нему при перемешивании воду до полного растворения - всего около 10 мл. При непрерывном охлаждении и одновременном перемешивании медленно прильем в колбу Эрленмейера водный раствор нитрита натрия, подождем 2-3 минуты и добавим приготовленный спиртовый раствор анилина. Образуется осадок, который, если мы все время тщательно охлаждали реакционную массу, остается желтым. Это и есть краситель Анилиновый желтый.

Попробуем использовать его для крашения ткани. Для этого нужно фильтрованием отделить краситель от раствора, затем промыть на фильтре холодной водой и в заключение высушить на воздухе.

Теперь попробуем разобраться, что происходило в колбе. Сначала у нас получилась солянокислая соль анилина (гидрохлорид анилина):

При этом израсходовалась не вся соляная кислота. Оставшаяся часть ее прореагировала с нитритом натрия с образованием хлорида натрия и азотистой кислоты:

NaNO₂ + НСl => NaCl + HNO₂

Последняя с гидрохлоридом анилина образовала окрашенное соединение - диазобензолхлорид:

Мы видим, что молекула этого соединения содержит хромофорную азогруппу -N=N-, которая уже была упомянута в начале этого раздела. Хотя диазобензолхлорид окрашен, он не окрашивает ткань, так как в нем нет ауксохромной группы. Поэтому нам приходится снова добавить анилин, чтобы ввести в молекулу красителя аминогруппу -NH₂ :

(В приведенном рассуждении содержится неточность. Диазобензолхлорид имеет ионное строение:

Это вещество, называемое солянокислым фенилдиазонием, неустойчиво и легко подвергается превращениям, в частности, с образованием окрашенных соединений, однако само по себе не окрашено. Не следует путать входящую в состав этого соединения диазониевую группу -N₂⁺

с хромофорной азогруппой -N=N-. Прим. перев.)

Как и уже упомянутый Метиловый оранжевый, Анилиновый желтый относится к классу азокрасителей. Сейчас он редко применяется для крашения, так как его вытеснили лучшие желтые красители.

Приступим к синтезу. Подготовим необходимые реагенты:

Подготовим ледяную баню (зальем кусочки льда холодной водой):

Растворим нитрит натрия в дистиллированной воде и поставим охлаждаться:

После этого набрали анилин, затем растворили его в этаноле:

Анилин набирался пипеткой, в пипетку засасывался ртом. Желающим повторит опыт крайне не рекомендую так делать - анилин токсичен! Пользуйтесь резиновой грушей, либо приделайте к пипетке шприц

Стаканы с растворами нитрита натрия и анилина перенесли на другую - маленькую ледяную баню, с целью освободить место для колбы.

В коническую колбу на 250 мл поместили 0.5 мл анилина и при охлаждении на ледяной бане добавили 2 мл концентрированной соляной кислоты.

Выпал "снег" гидрохлорида анилина.

В колбе наблюдается аэрозоль (туман) соляной кислоты.

Соль анилина растворили в 10 мл дистиллята при помешивании стеклянной палочкой:

Раствор охладили на ледяной бане и прилили к нему холодный раствор нитрита натрия:

После чего поставили на ледяную баню на 3 минуты. Оставлять на больший срок не следует, т.к. соль диазония будет разлагаться водой до фенола.

Прильем холодный спиртовой раствор анилина. Образуется осадок.

Отфильтруем полученный осадок через фильтр "синяя лента" (или, как сказал один хороший человек, "фильтр синяя полосочка").

Фильтровали на воронке Бюхнера. Подключение водоструйного насоса ускорило бы процесс, но удалось обойтись без него.

Процесс фильтрации:

Отфильтрованный осадок:

После фильтрации промыли краситель ледяной водой на фильтре и положили сушиться на лист бумаги.

Кристаллы красителя выглядели оранжевыми.

После этого решил посмотреть на краситель по УФ - ожидал увидеть флуоресценцию, но вместо этого обнаружил, что анилиновый желтый поглощает УФ.

Фото запачканной красителем руки:

Краситель на фильтре визуально по УФ выглядел как черная масса:

Во время съемки, обнаружил, что рабочий стол испачкан флуоресцеином. Он давал яркую зеленую флуоресценцию:

Не смог удержаться - сфотографировал - полоса анилинового желтого на бумаге:

Видно, что он дает темное пятно на фоне светящейся от оптических отбеливателей бумаги.

Пятная от целевого вещества на руке в видимом свете:

Оставили продукт сушится на несколько дней и взвесили результат синтеза:

Видно что вещество находится в форме мелких игольчатых кристаллов.

Бумага, на которой сушился продукт, окрасилась в желтый цвет, оттенок которого довольно сильно зависит от освещения:

К сожалению, камера искажает цвета и на фото бумага кажется оранжевой.

В завершение, наклеили на флакончик этикетку.