Séparation isomères nitrotoluène

[invitee595b4a6]

Bonjour,
Pour fabriquer de la benzocaïne (anesthésiant local), qui est en fait du para-aminobenzoate d'éthyle, on peut partir de para-nitrotoluène.

On peut partir des produits de la nitration du toluene
(MANIPULATION A NE TENTER EN AUCUN CAS CHEZ SOI !!!!).
La mononitration fournit principalement les isomères ortho- et para-, cepandant seul l'isomère para- est actif.

Sauriez-vous comment séparer ces deux espèces ?
(je souhaite conserver le para-nitrotoluène)


Voilà les propriétés de ces corps :

--------------------------------------------------------------------------
Derivative Type: o-Nitrotoluene
CAS Registry Number: 88-72-2
Additional Names: 2-Nitrotoluene
Properties: Yellowish liquid at ordinary temp. d1519 1.1622. mp -10°. bp 222°. nD20 1.5472. Almost insol in water. Sol in alcohol, benzene, petr ether.
Melting point: mp -10°
Boiling point: bp 222°
Index of refraction: nD20 1.5472
Density: d1519 1.1622

------------------------------------------------------------------------

Derivative Type: p-Nitrotoluene
CAS Registry Number: 99-99-0
Additional Names: 4-Nitrotoluene
Properties: Yellowish crystals. d 1.286. mp 53-54°. bp 238°. Flash pt 106°C. Almost insol in water. Sol in alcohol, benzene, ether, chloroform, acetone.
Melting point: mp 53-54°
Boiling point: bp 238°
Flash point: Flash pt 106°C
Density: d 1.286

-------------------------------------------------------------------------

J'ai déjà médité sur ce sujet et aimerais employer des moyens simples, je pensais à une distillation sous vide (trompe a eau) qui ramènerait les ponts d'ébullition vers 90-100°C.

Sinon en regardant les solubilités, on pourrait utiliser le chloroforme (TOXIQUE). J'ai essayé cette dernière technique mais après ajout de CHCl₃ , j'ai obtenu une seule phase donc inexploitable !!!

Un ami me proposait un entraïnement à la vapeur, qu'en pensez-vous ?

Si vous avez d'autres idées de séparation elles sont bienvenues !

Cordialement




PS : Merci à la modération de ne pas supprimer ce message, le sujet consiste UNIQUEMENT à la séparation d'isomères !
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[invitee3e3c0a3]

d'après ce que je vois, l'isomère para est solide à T ambiante, contrairement à l'isomère ortho qui fond à 10°C.
Je suppose que quand ces isomères sont mélangés, on a en fait une solution du para dans l'ortho, c'est bien ça ?
Dans ce cas, ne peux-tu pas précipiter le para en ajoutant un réactif ?

[invite3992a954]

Bonjour,
Pour fabriquer de la benzocaïne (anesthésiant local), qui est en fait du para-aminobenzoate d'éthyle, on peut partir de para-nitrotoluène.

On peut partir des produits de la nitration du toluene
(MANIPULATION A NE TENTER EN AUCUN CAS CHEZ SOI !!!!).
La mononitration fournit principalement les isomères ortho- et para-, cepandant seul l'isomère para- est actif.

Sauriez-vous comment séparer ces deux espèces ?
(je souhaite conserver le para-nitrotoluène)


Voilà les propriétés de ces corps :

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Derivative Type: o-Nitrotoluene
CAS Registry Number: 88-72-2
Additional Names: 2-Nitrotoluene
Properties: Yellowish liquid at ordinary temp. d1519 1.1622. mp -10°. bp 222°. nD20 1.5472. Almost insol in water. Sol in alcohol, benzene, petr ether.
Melting point: mp -10°
Boiling point: bp 222°
Index of refraction: nD20 1.5472
Density: d1519 1.1622

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Derivative Type: p-Nitrotoluene
CAS Registry Number: 99-99-0
Additional Names: 4-Nitrotoluene
Properties: Yellowish crystals. d 1.286. mp 53-54°. bp 238°. Flash pt 106°C. Almost insol in water. Sol in alcohol, benzene, ether, chloroform, acetone.
Melting point: mp 53-54°
Boiling point: bp 238°
Flash point: Flash pt 106°C
Density: d 1.286

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J'ai déjà médité sur ce sujet et aimerais employer des moyens simples, je pensais à une distillation sous vide (trompe a eau) qui ramènerait les ponts d'ébullition vers 90-100°C.

Sinon en regardant les solubilités, on pourrait utiliser le chloroforme (TOXIQUE). J'ai essayé cette dernière technique mais après ajout de CHCl₃ , j'ai obtenu une seule phase donc inexploitable !!!

Un ami me proposait un entraïnement à la vapeur, qu'en pensez-vous ?

Si vous avez d'autres idées de séparation elles sont bienvenues !

Cordialement




PS : Merci à la modération de ne pas supprimer ce message, le sujet consiste UNIQUEMENT à la séparation d'isomères !

Bonjour,

Pour la mononitration du toluène j'ai trouvé les proportions suivantes d'isomères qu'on obtient (source industrielle, proportions arrondies au %): ortho 60 %, para 35%, méta 5%. Je précise qu'il n'y a pas d'erreur: je n'ai pas interverti les proportions d'isomères ortho et para et c'est de façon surprenante l'isomère ortho qui est de loin majoritaire.

On peut envisager quatre méthodes simples pour récupérer le paranitrotoluène.

La première est la distillation. Mais c'est une distillation très difficile car l'écart des températures d'ébullition sous pression ambiante n'est que de 16 °C. En fait c'est encore pire car des températures d'ébullitions aussi élevées ne permettent pas une distillation sous pression ambiante. On est obligé de distiller sous pression réduite ce qui a pour effet de réduire l'écart entre les deux températures d'ébullition... Il n'y a que l'industrie qui est capable d'effectuer une distillation aussi difficile.

Pour mémoire, une partie de l'industrie qui pratique la nitration du toluène effectue la distillation en question. Les dérivés para et méta sont vendus comme produits industriels et seul le dérivé ortho est dinitré en 2,4-dinitrotoluène et 2,6-dinitrotoluène. Une partie de ces deux composés est vendue comme produits industriels: ils sont réduits en diamines, transformés en diisocyanates par action du phosgène (COCl2) qui servent à la fabrication des célèbres polyuréthanes. L'usage des polyuréthanes est en régression car, en cas d'incendie, leur combustion dégage des gaz très toxiques, notamment du cyanure d'hydrogène. Le restant des deux dinitrotoluènes est trinitré en 2,4,6-trinitrotoluène, le fameux TNT. Le reste de l'industrie qui ne fait pas de séparation après la mononitration vise uniquement le 2,4,6-trinitrotoluène qui est inévitablement contaminé par des trinitrotoluènes dits assymétriques, c'est-à-dire qui contiennent un groupe nitro en méta du groupement méthyle. Ces trinitrotoluènes assymétriques sont éliminés sélectivement par des procédés chimiques qui les rend solubles dans l'eau (seuls les groupes nitro en méta sont transformés).

Passons cette digression. La deuxième méthode, étant donné qu'il y a 63 °C d'écart entre les températures de fusion des deux isomères, serait une cristallisation fractionnée mais vu que les deux isomères ont des propriétés physico-chimiques voisines et surtout vu les proportions, il n'y a à mon avis pas d'espoir.

Pour ce qui est de la troisième on peut envisager tout bêtement une recristallisation ou plutôt une cristallisation sélective vu les températures de fusion. Peu d'espoir pour les mêmes raisons que précédemment, mais il peut toujours être intéressant de se procurer un tableau de solubilité de l'isomère para dans différents solvants. On pourrait croire a priori l'affaire dans le sac mais l'isomère ortho introduit dans le solvant de recristallisation à raison pratiquement du double de l'isomère para participera très efficacement à la solvatation de l'isomère para, faisant au minimum un sérieux obstacle à sa cristallisation.

Pour finir, la denière méthode envisageable pour séparer les isomères para et ortho est la chromatographie sur colonne. Bien qu'il faille s'atendre à des problèmes de séparation en raison des propriétés physico-chimiques voisines des deux isomères, mon expérience de ce type de séparation me fait dire que ça n'est pas sans espoir.


Bien à vous.

[invite05d513cc]

Bonjours.

Pour faire l ortho et le meta ils peuvent le faire pur en orientant le NO2,pour faire le TNT ils peuvent faire directement en partant du DNT qui a été fait toujours en orientant les NO2,après ils solubilisent les isomers du trinitrotoluène avec le bisulfite de sodium,alors pourquoi n aurrais t ils pas trouver une méthode ou il est possible d avoir plus de p-NT,par exemple pour avoir plus de 60% de para?Ca serrais plus facile a séparer que de nitrer normalement et obtenir au grand maximum environ 40% de p-NT.

Il serrais déjà interresant de savoir comment ça a été nitré?

[A voir en vidéo sur Futura]

[shaddock91]

Bonjour

Il suffit de rechercher sur Google: toluene selective nitration. Tu auras les ref en anglais et en français.

Par exemple, la premiere référence: http://www.rsc.org/ej/CC/2000/a908011b.pdf

[invite05d513cc]

Bonjour,

J ai vu qu ils utilisent des zéolites dans le lien,peuvent t il être remplacé par du silicagel?

Merci

[invite3992a954]

Bonjour,

J ai vu qu ils utilisent des zéolites dans le lien,peuvent t il être remplacé par du silicagel?

Merci

Certainement pas.

Je ne jetterai pas la pierre puisque j'ai débuté en Chimie en complément de mes lectures en faisant des expériences dans mon garage en 1ère et en Terminale (je m'étais fait une paillassse en carrelant une vieille table de cuisine) ainsi qu'en préparant les Olympiades de Chimie. Ca m'a été très utile puisqu'arrivé en DEA 4 ans plus tard je savais déjà parfaitement manipuler.

Mais là ton affaire tourne vraiment au ridicule. Laisse tomber.

Cordialement.

[invite05d513cc]

Bonjour,

Je veux juste savoir si c est possible dans ce proceder ou un autre qui resemble,alors si ça marche pas peu tu me donner l explication de pourquoi c est ridicule?

Merci

[lft123]

Regarde ce que sont les zéolithes et ensuite ce qu'est le silica-gel et tu comprendras pourquoi c'est ridicule

[invite05d513cc]

J avais déjà regarder mais il y en a plusieurs sorte,et je sais que le silica gel en fais partie,mais c est la même chose que la zéolite béta 1 ou 2?

[moco]

Je ne vois pas pourquoi les propositions de Legoret parraissent ridicules aux yeux de certains. Sauf que la sépartion sur colonne est difficile dès qu'on veut récolter des quantités importantes de substances.

Quand on nitre le toluène à près de 0°C par l'acide nitrique de densité 1.5, on obtient majoritairement de l'ortho-nitrotoluène. Quand on nitre vers 40°C, on obtient majoritairement du para-nitrotoluène. Mais dans tous les cas, on obtient un mélange dans une proprotion de 2 à 1. La séarations, selon la littérature que j'ai consultée, demande 30 distillations fractionnées successives !

[lft123]

Pour moi le silica gel est une silice amorphe tandis que les zéolithes ont des structures "feuillets".
Je ne suis pas sur que le silica gel soit une zéolithe ?

[invite05d513cc]

Bonjours,

Oui tu a raison ça n en fais pas partie,j avais trouvé une mauvaise info,desolé

[invite2313209787891133]

Il est peut etre possible de separer les isomeres par distillation avec de l'eau. Je n'ai malheuresement pas trouvé de valeurs de temperatures precises, mais il semblerai que ces 3 isomeres forment un hetero-azeotrope avec l'eau, et dans ce cas particulier ou les composés ne sont pas miscibles la separation necessite beaucoup moins de plateaux pour une meme difference de temperature.

L'ideal serait de faire un essais: Tu ajoute un peu de ton melange avec un large exces d'eau (20ml avec 100ml d'eau par exemple), tu separe plusieurs fractions et tu fais des cpg sur les phases sup.

[invite05d513cc]

Bonjours,

Pour séparer c est mieux de faire le maximum de para nitrotoluene, par exemple sur le lien je vois qu il est possible de faire jusque a 90% de para avec le C₆H₅Cl, les zéolites,et du HNO₃ a 60%,il doit être plus facile de trouver des meilleurs synthèses du para nitrotoluène, que de vouloir séparer les isomères de la nitration avec l acide sufurique et l acide nitrique.