|
|
Способы получения ароматических нитросоединенийНитросоединения с нитрогруппой в ядре получают нитрованием ароматических углеводородов азотной кислотой, смесью азотной и серной кислот (нитрующая смесь), а также смесью азотной кислоты с уксусной, уксусным ангидридом, солями нитрония (NO2BF4, NO2ClO4 и др.):
Нитрующим агентом является нитроний-катион (NO2)+, образование которого в смеси азотной и серной кислот описывается следующими уравнениями:
В азотной кислоте образование нитроний-катиона происходит в результате автопротолиза:
Механизм реакции нитрования ароматических соединений подробно изучен. Взаимодействие с нитроний-катионом ароматического соединения протекает через π- и σ-комплексы:
В отрыве протона участвует гидросульфат-анион.
Реакция нитрования существенно зависит как от строения ароматического соединения (субстрата), так и состава нитрующей смеси и ее количества. Так, при нитровании нитробензола вторая нитрогруппа вступает в м -положение и для её введения необходимы жесткие условия нитрования: концентрированная кислота, высокая температура. Максимальная скорость нитрования нитробензола в м -динитробензол достигается в 90%-ной серной кислоте, снижение концентрации до 80% снижает скорость реакции в 3000 раз:
Третья нитрогруппа вводится в молекулу 1,3-динитробензола с еще большим трудом с образованием 1,3,5-тринитробензола. В то же время толуол нитруется до тринитротолуола в более мягких условиях, чем бензол. При нитровании толуола образуются три изомера о-, м - и п- нитротолуолы:
Состав изомеров при нитровании зависит не только от электронодонорного характера группы (NН2, СН3), но и объема заместителя (стерическое влияние). При нитровании гомологов бензола, содержащих 2 заместителя, замещение на нитрогруппу происходит рядом с заместителем меньшего объема:
Нитросоединения с нитрогруппой в боковой цепи (жирноароматические соединения) Способы получения Нитросоединения с нитрогруппой в боковой цепи получают теми же методами, что и нитросоединения жирного ряда: 1. Нитрование гомологов бензола разбавленной азотной кислотой (реакция Коновалова). Ar-CH3 + HONO2 → Ar-CH2NO2 + H2O 2. Реакция галогенпроизводных с галогеном в боковой цепи с нитритом серебра (реакция Мейра) C6H5-CH2Cl + AgNO2 → C6H5-CH2NO2 + AgCl Химические свойства Химические свойства нитросоединений ароматического ряда обусловлены наличием в молекуле нитрогруппы и ароматического ядра. Восстановление Впервые нитробензол был восстановлен до анилина с помощью сернистого аммония в 1842 г. Н.Н. Зининым. Это открытие сыграло важнейшую роль в развитии химической технологии, особенно в химии красителей, медикаментов и фотохимикатов. Было установлено, что восстановление ароматических нитросоединений в ароматические амины происходит в несколько стадий и что его течение зависит от рН среды. В нейтральной и кислой среде конечными продуктами восстановления являются ароматические амины, причем в кислой среде промежуточные продукты выделить не удается.
В нейтральной можно выделить нитрозобензол и фенилгидроксиламин. В щелочной среде нитро- и нитрозобензолы конденсируются с фенилгидроксиламином и образуются азоксибензол, азобензол и гидразобензол:
Важным фактором при восстановлении ароматических нитросоединений является сила восстанавливающего агента:
Различные продукты восстановления можно получать, пользуясь методом электрохимического восстановления. В зависимости от потенциала на электродах можно получать различные вещества. Особое значение в настоящее время играет каталитическое восстановление нитросоединений. Так, восстановление водородом в присутствии катализатора было проведено в 1872 году М.М. Зайцевым. Для превращения нитробензола в анилин смесь паров нитробензола с водородом пропускают через трубку с палладиевой чернью при температуре 150°С. Наиболее подходящим катализатором восстановления является медь. Метод каталитического восстановления нитробензола водородом используют в промышленном масштабе.   Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
