Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Физические и химические свойства

Низшие гомологи нитросоединений жидкости, не имеющие неприятного запаха, нерастворимые в воде, смешивающиеся со спиртом и эфиром. Нитрометан кипит при 101° С; у последующих гомологов температуры кипения повышаются, обнаруживая правильности, общие для всех гомологических рядов. Плотности низших нитросоединений больше единицы; с увеличением молекулярного веса плотности нитросоединений уменьшаются.

Химические свойства.

1. Действие щелочей и обра зование изонитросоединений.

Нитросоединения ряда метана — вполне нейтральные вещества. Однако первичные и вторичные нитросоединения при взбалтывании с растворами едких щелочей медленно растворяются в них, образуя растворимые в воде вещества, обладающие всеми свойствами нейтральных солей. Эти вещества представляют собой собственно не соли нитросоединений, а соли изомерных им изонитросоединений, являющихся сильными кислотами.

Взаимодействие нитросоединений с щелочами протекает следующим образом:

Изомеризация нейтральных нитросоединений в кислые изонитросоединения подтверждается тем, что при действии сильной кислоты на соль изонитросоединения (I) нерастворимое в воде нитросоединение (III) получается не сразу; сначала выделяется хорошо растворимое в воде изонитросоединение (II), лишь постепенно превращающееся в нитросоединение (III):

Простейшие изонитросоединения не удалось выделить в чистом виде, так как их превращение в истинные нитросоединения происходит очень быстро, хотя и не мгновенно. Некоторые более сложные изонитросоединения были получены и в чистом виде.

Случаи, подобные превращениям нитросоединений, когда нейтральные вещества со щелочами дают соли изомерных им сильных кислот, а также когда нейтральные вещества с кислотами дают соли сильных оснований, нередки среди органических веществ и относятся к области явлений таутомерии.

Нейтральным веществам, ведущим себя подобным образом, Ганч дал названия псевдокислот и соответственно псевдооснований.

2. Действие концентрированных минеральных кислот. При действии концентрированных минеральных кислот нитросоединения превращаются в карбоновые кислоты, отщепляя гидроксиламин. Это превращение происходит по следующей схеме:

3. Действие азотистой кислоты. Весьма характерной реакцией, позволяющей различить первичные, вторичные и третичные нитросоединения, является их взаимодействие с азотистой кислотой.

а) Первичные нитросоединениянитрометан) реагируют с азотистой кислотой, выделяя молекулу воды и образуя так называемые нитроловые кислоты:

Щелочные соли нитроловых кислот окрашены в ярко-красный цвет, являющийся при этой реакции признаком первичного нитросоединения.

б) Вторичные нитросоединения с азотистой кислотой также выделяют воду, давая соединения, называемые псевдонитролами:

Эти вещества в кристаллическом состоянии бесцветны, но в расплавленном состоянии и в растворах (в эфире, хлороформе и пр.) обладают интенсивной бирюзовой окраской.

в) Третичные нитросоединения не реагируют с азотистой кислотой.

Эти реакции играют важную роль при установлении строения углеводородных радикалов не только у нитросоединений, но и у галоидных алкилов, спиртов и других веществ, которые легко превратить в нитросоединения.

4. Действие галоидов на щелочные растворы нитросоединений. Этим способом можно заместить во вторичных нитросоединениях один, а в первичных нитросоединениях один или два атома водорода на атомы галоида и получить таким образом соединения:

Такое строение образующихся галоиднитросоединений доказывается тем, что при действии на них цинкорганических соединений галоид замещается на алкил и получаются высшие гомологи нитросоединений (И. И. Бевад):

5. Восстановление. При восстановлении нитросоединений образуются первичные амины:

Эта реакция доказывает, что в нитросоединениях атом азота непосредственно связан с атомом углерода алкила. Напротив, при восстановлении изомерных нитросоединениям эфиров азотистой кислоты, в которых алкил связан с кислородом, получаются спирт и аммиак или гидроксиламин:

Впервые синтез первичных аминов восстановлением нитросоединений был осуществлен Н. Н. Зининым (1842) применительно к ароматическим соединениям (получение анилина и α-нафтиламина). В дальнейшем восстановление ароматических нитросоединений было широко изучено и сделалось основным способом получения ароматических аминов.

Восстановление жирных нитросоединений значительно менее изучено. Однако и здесь уже известны реакции, при которых получаются продукты неполного восстановления, например альдоксимы и кетоксимы. Вероятно, в этих случаях восстанавливаются изонитросоединения:

Оксимы в условиях восстановления оловом и соляной кислотой могут гидролизоваться, распадаясь на гидроксиламин и альдегиды или кетоны, или давать β-алкилгидроксиламины R—СН2—NH—ОН.

6. Конденсация с альдегидами. Первичные и вторичные нитросоединения под действием щелочей легко вступают в реакции конденсации с альдегидами за счет атомов водорода, находящихся в α-положении к нитрогруппе. При этом с формальдегидом реагируют все имеющиеся α-атомы водорода, а с другими альдегидами только один такой атом. Соответственно, нитрометан с формальдегидом образует трехатомный спирт

который, подобно глицерину, при этерификации азотной кислотой дает тринитрат C(NO2)(CH2ONO2)3, чрезвычайно мощное взрывчатое вещество.

С другими альдегидами получаются одноатомные спирты:

При известных условиях получившийся нитроспирт может терять элементы воды и превращаться в R—СН=СН—NO2.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн