derivați de Nitrosoedineniya- ai hidrocarburilor, în care unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt substituiți cu nitro - NO2.
Nitroalcani - derivați ai alcanilor, în care unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt substituiți cu nitro.
Formula generală mononitroalkanes CnH2n + 1 NO2.
In formarea numelor nitroalcani alese cu catenă lungă de hidrocarbură, care pornesc de la capăt, care se află mai aproape de gruparea nitro. Acesta din urmă este indicat prin prefixul „nitro“. De exemplu:
1. Nitrarea alcani
Deoarece anioni nitrit au caracter ambident pentru a obține un randament ridicat folosind nitroalcan, solvenți aprotici nepolari și temperatură moderată.
Proprietăți fizice și structura
Nitroalcani sunt materiale incolore sau gălbui sau lichide cristaline cu miros slab.
Mononitroalkanes caracterizate prin momente de dipol mari. Cauză nitroalcani semnificative polaritate se află în structura electronică a grupării nitro conținând legătură semipolară
Marele electronegativitatea atomilor N și O, multiplicitatea comunicații N = O și natura ei semipolar provoca proprietăți considerabile de electroni retragerea din grupa nitro (-I și efectul -M).
Pentru nitroalcani absorbție caracteristic slab în regiunea UV de 270-280 nm. Acest lucru se datorează tranzițiilor electronice de tip n ® p * pereche de electroni unshared atomului de oxigen din LUMO.
Spectrele IR maximelor prezintă o absorbanță asociate vibrațiilor simetrice și antisimetric N = O în zonele de 1370 cm-1 și 1550 cm-1.
Proprietățile chimice ale nitroalcani
Aciditatea și transformări tautomerice nitroalcani
nitroalcani primare și secundare sunt acizi CH-.
Nitroalakana anioni ambident este la fel de anion enolat. De exemplu, poate fi format, cu excepția protonarea sale nitroalcan, altă formă tautomeră.
Astfel, compușii nitro trebuie considerate ca tautomeri, și receptiv la formele Aci-nitro.
În condiții obișnuite Aci formă de concentrație neglijabilă (10 -7 5 -10%). Equilibrium este deplasată în partea dreaptă într-un mediu alcalin, datorită formării sării.
Compușii nitro sunt psevdokislotam, caracterizate prin aceea că ele însele sunt neutre și nu au o conductivitate electrică, dar cu toate acestea formează săruri neutre ale metalelor alcaline și alcalino-pământoase.
„Neutralizarea“ baze nitro este lent, iar acidul adevărat - instantaneu.
Printre alte reacții ale nitroalcani, menționăm următoarele.
Hidroliza în mediu acid pentru a rupe legături C-N.
Înlocuirea atomilor de H halogeni pria- C, reziduuri de acid nitrici, aldehide, cetone, etc.
1. Metode de preparare
Această metodă de bază de preparare a nitroarene; Am discutat în detaliu în studiul de substituție aromatică electrofilă (a se vedea. Lek.№18).
Metoda constă în oxidarea aminelor aromatice primare proxidici compus. Reactivul mai eficient pentru oxidarea este triftorperoksiuksusnaya acidului în clorură de metilen. acidul Triftorperoksiuksusnuyu a preparat direct în amestecul de reacție, prin reacția anhidridei acidului trifluoracetic și 90% peroxid de hidrogen. Această metodă este importantă pentru sinteza compușilor nitro conținând orto - și poziția para la gruparea nitro celelalte grupări acceptoare de electroni, de exemplu:
2. Proprietăți fizice și structura
Nitroarene - substanță de culoare galbenă, cu un miros. Nitrobenzen - lichid cu un miros de migdale amare. substanță cristalină - Di- și polinitroareny.
Gruparea nitro este un acceptor de electroni puternic, asa ca nitroarene au momente de dipol mari orientate spre gruparea nitro.
3. Proprietăți chimice
Produsul unei restaurări exhaustivă a grupării nitro la gruparea amino sunt nitroarenelor. În prezent, pentru recuperarea nitroarenelor la arilamine utilizate în condiții de hidrogenare catalitică industriale. Catalizatorul utilizat este de cupru pe silice ca purtător. Randamentul anilină acestui catalizator este de 98%.
Când recuperarea mediu acid procesul are loc în etape și cuprinde următoarele etape.
În soluție neutră, de exemplu, în recuperarea nitroarenelor cu zinc, în soluție apoasă de clorură de amoniu, procesul de recuperare incetineste si se opreste la arilgidroksilamina formarea.
Intr-un mediu alcalin și procesele de recuperare a nitrozoarena hidroxilamină încetinit atât de mult încât devine procesul primar de condensare pentru a forma azoksiarena. Această reacție este în esență similar cu conectarea bazelor azotate la gruparea carbonil din aldehide și cetone.
După cum rezultă din ecuațiile stoechiometrice crește alcalinitatea sulfurat în procesul de recuperare, ceea ce conduce la formarea compușilor azoxy și azo ca produse secundare. Pentru a evita acest lucru ca agenți de reducere a fi utilizat hydrosulfides și polisulfuri, ca în acest caz, nu alcalin se formează.
proces de regenerare sulfurilor nitro depinde puternic de efectele electronice ale substituenților pe inelul aromatic. Astfel, m-dinitrobenzen cu disulfura de sodiu este redus de 1000 de ori mai repede decât m-nitroanilină. Este folosit pentru recuperarea parțială a grupelor nitro în polynitrocompounds.
Nitrozoareny redus cu ușurință, astfel încât este dificil să se obțină recuperarea nitroarenelor. Cea mai bună metodă de a obține nitrozoarenov este arylhydrazines de oxidare.
In stare cristalină, compuși nitrozo aromatici exista sub forma unui dimer incolor. Stare lichidă și gazoasă, există un echilibru între monomer și dimer. Monomerii sunt colorate verde.
Pe lângă metoda descrisă mai sus pentru obținerea reducerea nitroarenelor în arilgidroksilaminy mediu neutru sintetizat prin substituție nucleofilă în arene activate.
Într-un mediu acid se regrupeze arilgidroksilaminy aminofenolilor care este utilizat pentru producerea acesteia din urmă, de exemplu:
Pe lângă metodele descrise mai sus - cu condensare arilgidroksilaminami nitrozo și recuperarea metoxid nitroarenelor de sodiu, azoksiareny poate fi preparat prin oxidarea azoarenov compus peroxi.
Formată în reducerea nitroarenelor și arylhydrazines azoxy arenelor într-un mediu alcalin, de exemplu:
Azoareny exista ca cis - și trans - izomeri. Iradierea izomerului trans mai stabilă este transformată în izomerul cis. Transformarea inversă are loc în timpul încălzirii.
Această recuperare a produselor finale nitroarenelor într-un mediu alcalin. Gidrazoareny - Incolor cristalin substanță în aer sunt oxidați colorate compus azo. Oxidarea se realizează în scopuri preparative acțiunea apei de brom
Ar-NHN-HAR + Br2 + 2NaOH ® Ar-N = N-Ar + 2NaBr + 2H2O
La restaurarea condițiilor aspre gidrazoareny da arilamine.
O proprietate importanta este regrupează gidrazosoedineny 4.4 / -diaminobifenily. Această transformare a fost numită transpoziție benzidina. În prezent, acest termen sunt combinate întregul grup de rearanjamente legate conduc la formarea unui amestec de orto - si para derivati izomere diaminobifenil.
Prin rearanjarea hydrazobenzene un amestec de diamine conținând minimum 70% și 30% benzidina 2.4 / -diaminobifenila.