Ароматичні нітросполуки
Ароматичними нітросполуками називають похідні аренів, в яких один або кілька атомів водню заміщені на нітрогрупу.
Класифікація
Серед нітропохідних бензольного ряду можна виділити дві групи сполук, що відрізняються своїми властивостями:
містять нітрогрупу в бензольному кільці
з нітрогрупою в бічній ланцюгу
Ароматичні нітросполуки, що містять нітрогрупу в бензольному кільці
нітробензол 2-нітротолуол 3-нітротолуол 4-нітротолуол
орто-нітротолуол мета-нітротолуол пара-нітротолуол
1,2-динітробензол 1,3-дінітробензол 1,4-дінітробензол
орто-дінітробензол мета-дінітробензол пара-дінітробензол
Способи отримання ароматичних нітросполук
Реакція нітрування аренів
Ароматичні нітросполуки з нітрогрупою в ядрі отримують нітруванням аренів нітруючою сумішшю - концентрованих азотної та сірчаної кислот (або олеуму).
Реакція протікає механізмом SE2.
Як активна електрофільна частка виступає катіон нітронію NO2 +
Подальше нітрування відбувається важко, оскільки нітрогрупа є орієнтантом П роду і дезактивує реакції електрофільного заміщення.
Введення другої нітрогрупи потребує підвищення температури (100 0 С).
Одержання 1,3,5-тринітробензолу здійснюється при тривалому кип'ятінні (120 0 С – 140 0 С) з використанням замість сірчаної кислоти – олеуму:
Нітрування гомологів бензолу здійснюється легко і за звичайних умов вдається запровадити три нітрогрупи.
Так, наприклад, толуол нітрується в 24 рази швидше, ніж бензол:
2,4,6-тринітротолуол (тротил – відомий як вибуховеречовина)
При нітруванні гомологів бензолу, що містять два заступники, позначаються стеричні ефекти.
Якщо, наприклад, ці заступники перебувають у пара-положенні, то нітрогрупа постає поруч із меншим заступником:
Окислення аріламінів
Окислення аміногрупи до нітрогрупи має значення синтезу нітросполук, які прямим нітруванням аренів отримати не можна.
В якості окислювачів застосовують пероксисполуки (наприклад, пероксисерну кислоту - H2SO5, трифторпероксиоцтову кислоту -CF3COOОHіH2O2), які не торкаються бензольного кільця.
Фізичні властивості ароматичних нітросполук
Ароматичні нітросполуки – безбарвні або світлоложовті висококиплячі рідини або тверді речовини з низькими температурами плавлення.
Високі температури кипіння пов'язані з полярністю нітрогрупи, що зумовлює значне тяжіння між молекулами.
Завдяки високій полярності нітроарени є добрими розчинниками.
Ці речовини мають характерний запах гіркого мигдалю, погано розчиняються у воді, отруйні.