1.1. Metode de obținere a compușilor nitro
1.2. Reacțiile nitrocompounds
1.2.1. Tautomerismul compușilor nitro alifatici
1.2.2. Condensarea compușilor nitro alifatici cu aldehide și cetone
1.2.3. Restaurarea compușilor nitro
Compușii nitro sunt derivați ai hidrocarburilor în care unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu gruparea nitro -N02. În funcție de radicalul hidrocarbonat la care este atașată grupa nitro, compușii nitro sunt împărțiți în aromatici și alifatici. Compușii alifatici se disting ca primar 1o, secundar 2o și terțiar 3o, în funcție de faptul dacă o grupare nitro este atașată la atomul de carbon la 1o, 2o sau 3o.
Grupul nitro -NO2 nu trebuie confundat cu grupul nitrit -ONO. Grupul nitro are următoarea structură:
Prezența unei sarcini pozitive totale asupra atomului de azot provoacă prezența unui efect puternic în el. Împreună cu efectul puternic I, grupa nitro are un efect M puternic.
Ex. 1. Luați în considerare structura grupului nitro și efectul său asupra direcției și viteza de reacție a substituției electrofile în nucleul aromatic.
1.1. Metode de obținere a compușilor nitro
Aproape toate metodele de obținere a compușilor nitro au fost deja luate în considerare în capitolele anterioare. Compușii nitro aromatici se obțin, de regulă, prin nitrarea directă a arenelor și a compușilor heterociclici aromatici. Nitrociclohexanul în condiții industriale se obține prin nitrarea ciclohexanului:
Nitrometanul este produs, de asemenea, în același mod, dar în condiții de laborator este obținut din acid cloroacetic ca urmare a reacțiilor (2-5). Stadiul cheie al acestora este reacția (3), care trece prin mecanismul SN2.
Acid cloracetic Cloracetat de sodiu
1.2. Reacțiile nitrocompounds
1.2.1. Tautomerismul compușilor nitro alifatici
Datorită proprietăților puternice de îndepărtare a electronilor din grupul nitro, atomii de hidrogen au o mobilitate crescută și prin urmare compușii nitrocizi primari și secundari sunt acizi C-H. Astfel, nitrometanul este un acid destul de puternic (pKa 10.2) și într-un mediu alcalin este ușor de transformat într-un anion rezonant stabilizat:
Nitrometan pKa 10.2 Anion stabilizat prin rezonanță
Exercitarea 2. Scrieți reacția (a) nitrometan și (b) nitrociclohexanul cu soluție apoasă de NaOH.
1.2.2. Condensarea compușilor nitro alifatici cu aldehide și cetone
Gruparea nitro poate fi introdusă în compuși alifatici aldolic de reacție între anionul nitroalcan și o aldehidă sau cetonă. La un nitroalcani-atomi de hidrogen sunt chiar mai mobili decât în aldehide și cetone și astfel pot reacționa cu aldehide și cetone, în reacție de adiție și condensare dau lor atomi de hidrogen. Cu aldehide alifatice, în general, testate reacție de adiție, și aromatice - exclusiv condensare.
Astfel, nitrometanul este adăugat la ciclohexanonă,
dar este condensat cu benzaldehidă,
Toți cei trei atomi de hidrogen ai nitrometanului participă la reacția de adiție cu formaldehidă și se formează 2-hidroximetil-2-nitro-1,3-dinitropropan sau trimetilolnitrometan.
Condensarea nitrometanului cu hexametilentetramina a condus la obținerea 7-nitro-1,3,5-triazaadamantanului:
Ex. 3. Se notează reacțiile de formaldehidă (a) cu nitrometan și (b) cu nitrociclohexan într-un mediu alcalin.
1.2.3. Restaurarea compușilor nitro
Gruparea nitro este redusă la gruparea amino prin diferiți agenți reducători (11.3.3). Hidrogenarea nitrobenzenului sub presiune în prezența nichelului Raney în condiții industriale produce anilină
În condiții de laborator, în loc de hidrogen, hidrazina poate fi utilizată, descompusă în prezența nichelului Raney cu evoluție de hidrogen.
Compușii nitro sunt redusi prin metale într-un mediu acid, urmat de alcalinizare
În funcție de pH-ul mediuului și de reductantul utilizat, pot fi obținute diverse produse. În medii neutre și alcaline, activitatea agenților reducători convenționali în ceea ce privește compușii nitro este mai mică decât în mediu acid. Un exemplu tipic este reducerea nitrobenzenului cu zinc. În exces de acid clorhidric, zincul reduce nitrobenzenul la anilină, în timp ce în soluție tamponată de clorură de amoniu se transformă în fenilhidroxilamină:
Într-un mediu acid, arihidroxilaminele sunt supuse unei rearanjări:
P-Aminofenolul este utilizat ca dezvoltator în fotografie. Fenilhidroxilamină poate fi apoi oxidat în nitrosobenzen:
Reducerea nitrobenzenului cu clorură de staniu (II) produce azobenzen, iar zincul într-un mediu alcalin este hidrazobenzen.
Tratarea nitrobenzenului cu o soluție alcalină în metanol produce azoxibenzen, în timp ce metanolul este oxidat în acid formic.
Metodele cunoscute de reducere incompletă și nitroalcani. Aceasta se bazează pe una dintre metodele industriale pentru producerea de nailon. Nitrarea ciclohexan nitrotsiklogeksan obținut, care este transformat prin reducere în ciclohexanonoximă, și mai departe prin transpoziția Beckmann - în caprolactamă și poliamida - materia primă pentru prepararea fibrelor - nylon:
Reducerea grupării nitro a produselor de adiție aldol (7) este o modalitate convenabilă de a obține b-aminoalcooli.
Utilizarea hidrogenului sulfurat ca agent reducător permite ca una dintre grupările nitro să fie redusă în dinitroarene:
Upr.4. Scrieți recuperarea reacției (a) de m-dinitrobenzen cu staniu în acid clorhidric, (b) m-dinitrobenzen cu hidrogen sulfurat, (c) p-nitrotoluen cu zinc într-o soluție tampon de clorură de amoniu.
Exercitarea 5. Finalizați reacțiile:
Conform nomenclaturii sistematice, aminele sunt numite prin adăugarea unei atașări a unei amine la numele hidrocarburii. Conform nomenclaturii raționale, acestea sunt considerate ca alchil sau arilamine.
Metanamină etanamină N-metil-etanamină N-etiletanamină
(metilamină) (etilamină) (metiletilamină) (dietilamină)
N, N-dietiletanamină 2-Aminoetanol 3-Aminopropan
trietilamină) (etanolamină)
Ciclohexanamină Benzenamină N-Metilbenzenamină 2-Metilbenzenamină
(ciclohexilamină) (anilină) (N-metilanilină) (o-toluidină)
Aminele heterociclice sunt numite de hidrocarburile corespunzătoare care introduc prefixul aza-, diaza- sau triaz- pentru calculul numărului de atomi de azot.
1 Azatsiklopeta- 1,2-1,3-Diazatsiklopeta- Diazatsiklopeta-
2,4-dienă 2,4-dienă 2,4-dienă
Rezumatele sunt super! Pauza, studentă, s-au distrat aici: - Ei spun că anii studenților sunt cei mai buni, nu simt încă ceva despre asta. "E mai rău." Apropo, un anecdot este luat de chatanekdotov.ru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: