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アニリンの合成時にはニトロベンゼンを還元するためにスズと塩酸を用いますが、塩酸を他の酸で代用することはできるのでしょうか?
単に酸化還元反応を酸性で行うためなら、むしろ塩化物イオンの酸化など余計な反応がおきない硫酸などの方がいい気がします。
しかしどのような教科書(高校レベル)においても必ず塩酸を用いるとの記述があり、何か塩酸を用いることに特別な理由があるのかと疑問に思っています。
以上より、
・塩酸以外で代用が可能か?
・塩酸を用いることのメリット
の2点について教えていただけたら大変助かります。

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A 回答 (2件)

還元反応を行うと言うことは、目的とする物質だけをうまく還元しなければなりません。


硫酸や硝酸のように還元されやすい物質では、競合的な阻害が起こってしまい、副次的な生成物としてしかアニリンはとれないと思います。
そこで使う物質は、還元されにくい塩酸を使うのです。

実験を行う上での理由から見ても、硫酸のような危険な薬品を使うよりも安価で安全な塩酸を使う方がよいのです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
非常に納得できました。

しかし1点だけ疑問が残り、もしお時間があるようでしたら、教えていただけるとうれしいです。

疑問というのは、硫酸についてです。
確かに硫酸には還元されやすい性質がありますが、
それは濃硫酸の時で希硫酸の場合はそうではなかったと記憶しております。
そのため、希硫酸での代用はできないのだろうか?
とついつい思ってしまいました。

ニトロベンゼンは疎水物質ですから、希硫酸では混合が難しく、
反応が進みにくい、けれども濃硫酸では競合反応がおこる、
だから、やっぱり濃塩酸を用いるということでいいのでしょうか?

お礼日時:2009/07/10 00:23

塩酸を加える理由はニトロベンゼンに塩酸を加えるとアニリンのアミノ基の塩素原子がついたアニリン塩酸塩ができます。


これはこの後に高濃度の水酸化ナトリウムを加え、塩素原子をとるために行います。

硫酸を用いたら水酸化ナトリウムを用いたアニリンへの分解反応を行うことができません。

その前にニトロベンゼンの合成には硫酸と硝酸の混酸をベンゼンと反応させるので、硫酸を加えてもあまり意味がないです。
アニリンの合成へ続けることができません。
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この回答へのお礼

ご解答いただき、ありがとうございました

しかし、数点が疑問が残りましたので、質問させてください。
(お時間が許せばお答えいただけると大変うれしいです。

硫酸を加えて反応させた場合も理論的には塩酸と同様にアニリン硫酸塩ができると思われます。これもアニリン塩酸塩と同様に水に可溶な弱塩基の塩ですので、水酸化ナトリウム溶液を加えればアニリンを遊離することができると考えられます。

ですから、硫酸を用いた場合、アニリンへの分解(?)反応ができないという部分が納得できず、もう少し詳しくご教示いただけたらと思っております。

また、後半のニトロベンゼンの合成において硫酸を加えているので、あまり意味がないという部分も私には理解できませんでした。

ニトロベンゼンは合成した後、油滴として取り出され、ほとんど硫酸の存在しない状態で次のアニリンの合成のステップへすすむと考えられますし、アニリンの合成時に酸を加える理由が酸化還元反応の水素イオンを補う役割だとするならば、硫酸を加えても意味があると考えてしまいました。

専門家の方からするとばかげた疑問なのかもしれませんが、もう少し詳しく説明していただけるとうれしいです。

お礼日時:2009/07/10 00:31

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Aベストアンサー

なぜといわれるとかなり難しい話になります。
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Aベストアンサー

>>アニリン(液体:ほぼ100%)に濃硫酸を加えれば白色の物質ができると思うのですが、
わー!やめて!
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ちなみに2:1の硫酸塩(Ph-NH2)2・H2SO4は15mlの水に1gが溶けます。エタノールには少しだけ溶け、エーテルにはほとんど溶けません。
出典:The Merck Index 1996 12thEd.
(水から)再結晶した場合結晶溶媒を含むかもしれないので塩化カルシウムの減圧デシケータに入れドライアイス(液体窒素でも可)のトラップを付けロータリーポンプで引っ張ります。ロータリーポンプが汚れるのが気になるようでしたら活性炭と塩化カルシウムの詰まった管を間に入れて下さい。

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おそらく以下のような機構でアニリンのラジカル反応が進行していると考えられているようです.
ただし,多少の専門用語が登場するので,もしもその専門用語がわからないようでしたら,折り返し補足をお願いします.


・アニリンC6H5-NH2がさらし粉CaCl(ClO)のClO-によって酸化されると,アニリンがラジカル化して,C6H5-NH・となります.
・このラジカルが,他方のアニリンラジカルのオルト位を攻撃して,C6H5-NH-C6H4-NH・となります.
・このような重合が延々と繰り返されて,最後に窒素についているHが引き抜かれて,C6H5-N=C6H4-N=C6H4-N=・・・となります.

<反応機構>
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とまあ,こんな感じだと思います.

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・アニリンC6H5-NH2がさらし粉CaCl(ClO)のClO-によって酸化されると,アニリンがラジカル化して,C6H5-NH・となります.
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

 結晶化時に不純物が混ざるのは何故かを考えてみると,大きく2つの理由が考えられます。1つは「不純物も結晶化するから」であり,もう1つは「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込むから」です。

 まず前者の場合を考えます。この場合,再結晶で不純物が除かれるのは,目的化合物と不純物との間に溶解度の差があるから,又は,目的化合物と不純物の量が異なるからです。

【目的化合物と不純物との間に溶解度の差がある場合】

 今例として再結晶に使用する溶媒に目的化合物は10gしか溶けず,不純物は50g溶けるとします。そして,両者80gづつの混合物を再結晶するとします。

 1回目の再結晶で,目的化合物は80g中の10gが溶け,残りの70gが結晶になります。一方,不純物は80g中の50gが溶け,30gが結晶になります。

 2回目では,目的化合物は70g中10gが溶けて60gが結晶になります。不純物は30gしかありませんから,全部溶けてしまい結晶にはなりません。つまり,2回目の再結晶で得られる結晶は目的化合物だけを含む事になります。

【目的化合物と不純物の量が異なる場合】

 簡単のため,目的化合物と不純物ともに20g溶けるとします。今,目的化合物70gと不純物30gの混合物を再結晶した場合を考えます。

 1回目の再結晶で目的化合物と不純物それぞれ20gが溶け,結晶になるのは目的化合物50gと不純物10gです。

 2回目の再結晶では,目的化合物は20gが溶けて30gが結晶になります。一方,不純物は10gすべてが溶けて結晶にはなりません。結果,2回目の再結晶で得られる結晶は目的化合物だけを含む事になります。

 かなり簡単に,また極端な例で示しましたが,基本的にはこの両者が元になって再結晶で化合物の精製ができます。

 次に,「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込む場合」ですが,この場合,どの程度不純物が混ざり込むかは不純物の濃度に依存すると考えられます。濃度が高い程,混ざり込み易いのは分かると思います。

 上記の様に,再結晶を繰り返すと不純物の濃度は低下しますので,目的化合物の結晶に混ざり込む可能性も低下していきます。結果,再結晶を繰り返すと,目的化合物の純度が上がっていきます。

 いかがでしょうか。

 結晶化時に不純物が混ざるのは何故かを考えてみると,大きく2つの理由が考えられます。1つは「不純物も結晶化するから」であり,もう1つは「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込むから」です。

 まず前者の場合を考えます。この場合,再結晶で不純物が除かれるのは,目的化合物と不純物との間に溶解度の差があるから,又は,目的化合物と不純物の量が異なるからです。

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吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
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Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。


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