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Two phase nitration of chlorobenzene

1971; Elsevier BV; Volume: 26; Issue: 7 Linguagem: Francês

10.1016/0009-2509(71)80014-3

1873-4405

P.R. Cox, Alec N. Strachan,

Crystallization and Solubility Studies

The rate of nitration of chlorobenzene in 70·2 per cent sulphuric acid has been determined in the two phase system and also in each separately. Data on the solubility of chlorobenzene in the acid phase has also been obtained. The rate of nitration in the organic phase is negligible while that in the acid phase is first order in nitric acid and first order in chlorobenzene, with an activation energy of 16,970±100 cal mol−1. The rate of nitration in the two phase system is first order with respect to nitric acid and has an activation energy of 20,920±100 cal mol−1. A value of 3960±200 cal mol−1 is obtained for the heat of solution of chlorobenzene in 70·2 per cent sulphuric acid. The conclusion is drawn that the rate in the two phase system is kinetically and not mass transfer controlled. Le taux de nitration de chlorobenzène dans 70,2 pour cent d'acide sulphurique a été déterminé dans le système à deux phases et pour chaque phase séparément. Des données sur la solubilité du chlorobenzéne en phase acide ont également été obtenues. Le taux de nitration en phase organique est néglibeable tandis que celui de la phase acide est de premier ordre dans l'acide nitrique et de premier ordre dans le chlorobenzène, avec une énergie d'activation de 16970±100 cal. mol−1. Le taux de nitration dans le système à deux phases est de premier ordre en ce qui concerne l'acide nitrique et a une énergie d'activation de 20920±100 cal. mol−1. Une valeur de 3960±200 cal. mol−1 est obtenue pour la chaleur de solution de chlorobenzène dans 70,2 pour cent d'acide sulphurique. On en tire la conclusion d'après laquelle le taux dans le système à deux phases est contrôlé du point de vue cinétique et non pas du point de vue du transfert de masse. Die Geschwindigkeit der Nitrierung von Chlorbenzol in 70,2 Prozent Schwefelsäure im Zweiphasensystem sowie in jeder Phase für sich bestimmt. Messwerte für die Löslichkeit von Chlorbenzol in der sauren Phase wurden ebenfalls erhalten. Die Nitrierungsgeschwindigkeit in der organischen Phase ist, geringfügig während sie in der Säurephase erster Ordnung in Bezug auf Salpetersäure und erster Ordnung in Bezug auf Chlorbenzol war, mit einer Akrivierungsenergie von 16970±100 cal. mol−1. Die Nitrierungsgeschwindigkeit im Zweiphasensystem ist erster Ordnung in Bezug auf Salpetersäure und hat eine Aktivierungsenergie von 20 920±100 cal. mol−1. Für die Lösungswärem von Chlorbenzol in 70,2 Prozent Schwefelsäure wird ein Wert von 3960±200 cal. mol−1 erhalten. Es wird der Schluss gezogen, dass die Geschwindigkeit im Zweiphasen system kinetisch und nicht durch den Stoffübergang gesteuert wird.