Синтез паранитробензойной кислоты

Целью данной работы является рассмотрение свойств, методов синтеза и применение пара-нитробензойной кислоты.

Бихромат натрия является сравнительно дорогим окислителем, для того чтобы получить 1 т пара-нитробензойной кислоты нужно 2 т бихромата. Потому для удешивления производства изучалось проведения этого синтеза с более дешевыми окислителями. К числу таких окислителей относится чиатурский 85% пиролюзит - минеральный диоксид марганца (MnO2), которого расходуется 3 т на 1 т пара-нитробензойной кислоты [6]..
Реакция окисления п-нитротолуола с пиролюзитом соответствует стехиометрическому уравнению:

Согласно проведенным исследованиям этот процесс идет с лучшим выходом при окислении п-нитротолуола пиролюзитом в серной кислоте 58% концентрации.
Наряду с основной реакцией имеет место и побочная реакция более глубокого окисления:

Одновременно в продуктах реакции может содержаться небольшое количество непрореагировавшего п-нитротолуола и продуктов неполного окисления (п-нитробензойного альдегида):

Полученная п-нитробензойная кислота загрязнена продуктами реакции. Для выделения и очистки ее обрабатывают 6% раствором кальцинированной соды. При этом натриевая соль бензойной кислоты переходит в раствор:

Таким образом в данной работе были рассмотрены свойства, методы синтеза и применение пара-нитробензойной кислоты.
Первый раздел работы был посвящен основным свойствам п-нитробензойной кислоты, а также подклассу родственных ей соединений - нитробензойным кислотам.
Во втором разделе были рассмотрены основные методы синтеза п-нитробензойной кислоты. Рассмотрены различные исторические методы - метод химиками Фишера и Эна, метод О. Камма и Мэтьюса, методика комбинированного последовательного окисления п-нитротолуола хромпиком с серной кислотой, а затем - перманганатом калия. Также рассмотрен метод окисления п-нитротолуола с пиролюзитом.
Рассмотрены и современные методы получения данного вещества, в частности окисление 4-нитротолуола азотной кислотой при высоком давлении. Рассмотрена методика и ключевые особенности данного метода.
И, наконец, в третьем разделе рассмотрено применение п-нитробензонной кислоты. Отдельное внимание уделено применение этой кислоты в органическом синтезе и в частности медицинских препаратов - эфиров п-аминобензойной кислоты. Также в этом разделе рассмотрено применение пара-нитробензойной кислоты в микробиологических исследованиях.