Nitroyhdisteet

Nitroyhdisteet - orgaaniset yhdisteet, jotka sisältävät yhden tai useamman nitroryhmän -NO 2 . Nitroyhdisteillä tarkoitetaan yleensä C-nitroyhdisteitä, joissa nitroryhmä on sitoutunut hiiliatomiin ( nitroalkaanit , nitroalkeenit , nitroareenit ). O-nitroyhdisteet ja N-nitroyhdisteet jaetaan eri luokkiin - nitroesterit (orgaaniset nitraatit) ja nitramiinit [1] .

Nimikkeistö

R-radikaalin rakenteesta riippuen erotetaan alifaattiset (rajoittavat ja tyydyttymättömät), asykliset, aromaattiset ja heterosykliset nitroyhdisteet. Sen hiiliatomin luonteen mukaan, johon nitroryhmä on kiinnittynyt, nitroyhdisteet jaetaan primäärisiin, sekundaarisiin ja tertiaarisiin.

Nitroyhdisteet ovat isomeerisiä typpihapon HNO 2 (R-ONO) estereille.

Nitroryhmän rakenne

Nitroryhmällä on tasomainen konfiguraatio. Typpi- ja happiatomit ovat sp 2 -hybridisaatiotilassa, ja NO-sidokset ovat ekvivalentteja (välissä yksittäisten ja kaksoisosien välillä) ja niiden pituus on 0,122 nm, ONO-kulma on 127 °, CN-sidoksen pituus on 0,147 nm. C-, N-, O-atomit ovat samassa tasossa.

α-vetyatomien läsnä ollessa (primaaristen ja sekundaaristen alifaattisten nitroyhdisteiden tapauksessa) tautomeria nitroyhdisteiden ja nitronihappojen välillä ( nitroyhdisteiden aci -muodot) on mahdollista:

Haetaan

Halogeenijohdannaisista ( Meyerin reaktio ):

{\mathsf {C_{2}H_{5}Br+AgNO_{2}\rightarrow C_{2}H_{5}NO_{2}+AgBr))

Nitraus
- Konovalovin reaktio - alifaattisille hiilivedyille. Se voi olla hankalaa nitroyhdisteiden seoksen muodostumisen vuoksi:
  ${\mathsf {C_{3}H_{8}+HNO_{3}\rightarrow CH_{3}CH(NO_{2})CH_{3}+CH_{3}CH_{2}CH_{2} EI_{2}+CH_{3}CH_{2}NO_{2}+CH_{3}NO_{2}}}$
- Aromaattisten hiilivetyjen nitraus.
Amiinin hapetus

Fysikaaliset ominaisuudet

Alemmat nitroalkaanit ovat värittömiä nesteitä, aromaattiset nitroalkaanit ovat värittömiä tai kellertäviä sulavia kiinteitä aineita, joilla on spesifinen haju, käytännössä veteen liukenemattomia.

Alifaattisten nitroyhdisteiden UV-spektreistä löytyy voimakas vyöhyke λ max =200-210 nm ja heikko vyöhyke 270-280 nm:ssä. Aromaattisille nitroyhdisteille on tunnusomaista 250–300 nm:n vyöhyke.

NMR1H - spektreissä a-asemassa olevan vetyatomin kemialliset siirtymät ovat alueella 4-6 ppm.

Kemialliset ominaisuudet

Korvausreaktiot

Nitroryhmä on yksi vahvimmista elektroneja vetävistä ryhmistä. Siksi aromaattisten yhdisteiden elektrofiilisissä substituutioreaktioissa se ohjaa substituentin meta-asemaan. Alifaattisissa yhdisteissä nitroryhmä estää myös elektrofiilisiä substituutioreaktioita ja helpottaa nukleofiilisiä substituutioreaktioita, jota käytetään menestyksekkäästi orgaanisessa synteesissä

Nitroyhdisteiden kemiallisen käyttäytymisen mukaan niillä on tietty samankaltaisuus typpihapon kanssa. Tämä samankaltaisuus ilmenee redox-reaktioissa.

Nitroyhdisteiden pelkistys ( ziniinireaktio )

{\mathsf {RNO_{2}{\xrightarrow[{}]{[H]}}RNH_{2}+2H_{2}O))

Kondensaatioreaktiot ( Henrin reaktio ) Nitroyhdisteiden tautomerismi . Reaktiot CN-sidosten katkeamisen kanssa

Primaariset ja sekundaariset nitroyhdisteet pystyvät irrottamaan nitroryhmän muodostaen vastaavia karbonyyliyhdisteitä ( Nef-reaktio ):

{\mathsf {R_{2}CHNO_{2}\rightarrow R_{2}CO))

Tärkeimmät edustajat

Niitä käytetään väriaineiden , lääkkeiden ja räjähteiden valmistukseen .

Muistiinpanot

↑ nitroyhdisteet // IUPAC Gold Book . Haettu 24. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 11. helmikuuta 2017. (määrätön)

Kirjallisuus

Knunyants I. L. et ai. , osa 3 Med-Pol // Chemical Encyclopedia. - M . : Suuri venäläinen tietosanakirja, 1992. - 639 s. – 50 000 kappaletta. — ISBN 5-85270-039-8 .

Orgaanisten yhdisteiden luokat
hiilivedyt	Alkaanit Alkeenit Arenat Alkynes dieenit Sykloalkaanit
Happipitoinen	Alkoholit Eetterit (esterit) Aldehydit Ketonit Keteny karboksyylihapot Esterit (esterit) ortoesterit Hiilihydraatit Rasvat Kinonit Fenolit Enols Hydroksihapot Oksohapot Peroksidit
Typpeä sisältävä	Amiinit Amiinioksidit amidit hydratsidit Hydrazones Osazones Nitroyhdisteet Nitrosoyhdisteet Imines oksiimit Nitronit Nitrolihapot Diatsoyhdisteet Diatsoniumsuolat Nitriilit Isonitriilit orgaaniset atsidit Isosyanaatit Aminohappoja Oravat Peptidit
Rikki	tiolit Sulfidit Sulfoksidit Sulfonit Tioesterit Suola Bunte Ksantaatit disulfidit Sulfonihapot Sulfiinihapot Tioaldehydit Tioketonit Tiokarboksyylihapot Orgaaniset tiosyanaatit Isotiosyanaatit
Fosforia sisältävä	Fosfiinit Fosfonihapot fosfiinihapot Fosfonihapot Nukleiinihappo Nukleotidit
haloorgaaninen	halogeenihiilivetyjä Organofluoriyhdisteet Perfluorihiilivedyt Orgaaniset klooriyhdisteet Bromiorgaaniset yhdisteet Orgaaniset jodiyhdisteet
organopiitä	Silaanit Silazanit Siltilaiset Siloksaanit Silikonit
Organoelementti	orgaaninen germanium organoboori Organotina Orgaaninen lyijy Orgaaninen alumiini Orgaaninen elohopea Muut organometalliset
Muut tärkeät luokat	Sykliset yhdisteet

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Suuri katalaani iso kiinalainen Uusi kroatialainen Britannica (verkossa) Brockhaus
Bibliografisissa luetteloissa	NDL : 00568573 NKC : ph249384