Сахарин — это искусственный подсластитель, который можно получить из толуола. Процесс получения сахарина включает несколько этапов, каждый из которых представляет собой химическую реакцию. Давайте рассмотрим основные шаги этого процесса.

1. Первый этап: Нитрование толуола

   Толуол (C7H8) подвергается нитрованию с образованием нитротолуола. Для этого в реакцию вводят смесь азотной (HNO3) и серной (H2SO4) кислот.

   Уравнение реакции:

   C7H8 + HNO3 → C7H7NO2 + H2O

   Здесь образуется нитротолуол (C7H7NO2) и вода (H2O).

2. Второй этап: Восстановление нитротолуола

   Нитротолуол восстанавливается до амино-толуола (C7H9N) с использованием восстановителей, таких как железо (Fe) и соляная кислота (HCl).

   Уравнение реакции:

   C7H7NO2 + 3Fe + 6HCl → C7H9N + 3FeCl2 + 2H2O

   В результате образуется амино-толуол (C7H9N), хлорид железа (FeCl2) и вода (H2O).

3. Третий этап: Сульфирование амино-толуола

   Амино-толуол сульфируется, что приводит к образованию сульфаниламида (C7H8N2O2S).

   Уравнение реакции:

   C7H9N + SO3 → C7H9N2O2S

   В данной реакции образуется сульфаниламид (C7H8N2O2S).

4. Четвертый этап: Получение сахарина

   На последнем этапе сульфаниламид подвергается реакции с формальдегидом (HCHO) и хлористым натрием (NaCl), что приводит к образованию сахарина.

   Уравнение реакции:

   C7H8N2O2S + HCHO + NaCl → C7H5NNaO3S

   В результате получается сахарин (C7H5NNaO3S).

Таким образом, в ходе получения сахарина из толуола образуются следующие соединения:

• Нитротолуол (C7H7NO2)
• Амино-толуол (C7H9N)
• Сульфаниламид (C7H8N2O2S)
• Сахарин (C7H5NNaO3S)

Это упрощенное описание процесса, но оно дает общее представление о том, как из толуола можно получить сахарин через несколько химических реакций.