المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


Nitration and Sulfonation  
  
2384   01:27 صباحاً   date: 24-9-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry ii
Page and Part : .................


Read More
Date: 26-2-2016 3397
Date: 5-8-2018 1119
Date: 24-1-2020 865

Nitration and Sulfonation

Nitration and sulfonation of benzene are two examples of electrophilic aromatic substitution. The nitronium ion (NO2+) and sulfur trioxide (SO3) are the electrophiles and individually react with benzene to give nitrobenzene and benzenesulfonic acid respectively.

Nitration of Benzene

The source of the nitronium ion is through the protonation of nitric acid by sulfuric acid, which causes the loss of a water molecule and formation of a nitronium ion.

NitrationofBenzene.jpg

Sulfuric acid activation of nitric acid

The first step in the nitration of benzene is to activate HNO3 with sulfuric acid to produce a stronger electrophile, the nitronium ion.

activationofnitricacid.jpg

Because the nitronium ion is a good electrophile, it is attacked by benzene to produce nitrobenzene.

Mechanism

Mechanismofaromaticnitration.png

(Resonance forms of the intermediate can be seen in the generalized electrophilic aromatic substitution)

Sulfonation of benzene

Sulfonation is a reversible reaction that produces benzenesulfonic acid by adding sulfur trioxide and fuming sulfuric acid. The reaction is reversed by adding hot aqueous acid to benzenesulfonic acid to produce benzene.

sulfonationofbenzene.jpg

Mechanism

To produce benzenesulfonic acid from benzene, fuming sulfuric acid and sulfur trioxide are added. Fuming sulfuric acid, also refered to as oleum, is a concentrated solution of dissolved sulfur trioxide in sulfuric acid. The sulfur in sulfur trioxide is electrophilic because the oxygens pull electrons away from it because oxygen is very electronegative. The benzene attacks the sulfur (and subsequent proton transfers occur) to produce benzenesulfonic acid.

mechanismofaromaticsulfonation.png

Reverse sulfonation

Sulfonation of benzene is a reversible reaction. Sulfur trioxide readily reacts with water to produce sulfuric acid and heat. Therefore, by adding heat to benzenesulfonic acid in diluted aqueous sulfuric acid the reaction is reversed.

Reversesulfonation.jpg

Further applications of nitration and sulfonation

Nitration is used to add nitrogen to a benzene ring, which can be used further in substitution reactions. The nitro group acts as a ring deactivator. Having nitrogen present in a ring is very useful because it can be used as a directing group as well as a masked amino group. The products of aromatic nitrations are very important intermediates in industrial chemistry.

Because sulfonation is a reversible reaction, it can also be used in further substitution reactions in the form of a directing blocking group because it can be easily removed. The sulfonic group blocks the carbon from being attacked by other substituents and after the reaction is completed it can be removed by reverse sulfonation. Benzenesulfonic acids are also used in the synthesis of detergents, dyes, and sulfa drugs. Benzenesulfonyl chloride is a precursor to sulfonamides, which are used in chemotherapy.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .