Классификация.

В зависимости от природы углеводородного радикала нитро-соединения бывают алифатическими (первичными, вторичными или третичными, что зависит от того, при каком атоме углерода – первичном, вторичном или третичном находится нитрогруппа) и ароматическими (нитрогруппа связана с бензольным кольцом).

 

CH₃–CH₂–CH–CH₂–CH₂–CH₃ CH₂=CH–CH₂–CH₂–NO₂

|

NO₂ 4-нитробутен-1 (алифатическое,

3-нитрогексан (алифатическое) непредельное, первичное)

предельное, вторичное)

 

о -нитротолуол (ароматическое)

 

Получение. Нитросоединения получают или прямым нитрованием углеводородов или при реакции нитрита серебра с алкилгалогенидами:

 

1) Нитрование алканов осуществляется в газовой фазе разбавленной азотной кислотой (реакция Коновалова) (110 – 140 ⁰C).

 

СH₃ СH₃

| |

СH₃–CH–CH₃ + HNO₃ ¾® СH₃–C–CH₃ + H₂O

|

NO₂

2-нитро-2-метилпропан

 

Это радикальный процесс (S_R):

 

 

 

или

Молекула диоксида азота, образующаяся в процессе нитрования алканов, имеет неспаренный электрон, придающий ей свойства свободного радикала. Этот электрон делокализован на двух атомах кислорода и атоме азота:

Это означает, что реакционным центром в NO₂ является либо атом азота, либо один из атомов кислорода, а сама молекула обладает двойственной реакционной способностью. Поэтому молекула NO₂, реагируя со свобод-ными углеводородными радикалами за счет одного из центров, образуя не только: нитросоединения, но и изомерные им эфиры азотистой кислоты (R–O–N=O).

Нитрование ароматических углеводородов по бензольному кольцу осуществляется нитрующей смесью по механизму электрофильного замещения в сравнительно мягких условиях и является основным методом синтеза ароматических нитросоединений.

 

нитробензол

 

α-нитронафталин

 

изопропилбензол п -нитроизопропилбензол о-нитроизопропилбензол

 

Для введения нитрогруппы в боковую цепь ароматических углеводо-родов используют метод Коновалова (реакция S_R):

 

α-нитроизопропилбензол

 

2). Галогеналканы взаимодействуют с нитритами серебра в неполярных растворителях (эфир, гексан) или щелочных металлов в сильно полярных растворителях

 

(CH₃)₂СHСН₂–I + AgNO₂ ¾® (CH₃)₂СHCH₂–NO₂ + AgI ↓

йодистый изобутил 1-нитро-2-метилпропан

 

В сольватирующих растворителях (вода, спиртах) могут образовываться также нитриты R–O–N=O (эфиры азотистой кислоты).