Нитроанили'ны
, продукты замещения атомов водорода в ядре анилина C6H5NH2 нитрогруппами — NO2. Н. могут содержать от 1 до 5 нитрогрупп. Техническое значение имеют мононитроанилины (мета-, орто-, пара-изомеры) — кристалллические вещества жёлтого цвета [tпл (°С) 71,0 (о-Н.), 114,0 (м-Н.), 147,0 (n-Н.)], плохо растворимые в воде, в органических растворителях — хорошо. о-Н. и n-Н. — слабые основания, хуже растворимые в кислотах, чем мета-изомер (более сильное основание). При нагревании с водными растворами щелочей группа NH2 у о-Н. и n-Н. замещается на ОН-группу с образованием нитрофенолов. Н., содержащие более одной нитрогруппы, взрывчаты. о-Н. и n-Н. в промышленности получают нагреванием соответствующих нитрохлорбензолов с аммиаком, м-Н. — частичным восстановлением м-динитробензола сернистым натрием. Н. — кровяные яды; особенно опасно совместное воздействие Н. и спирта. Н. — промежуточные продукты в производстве азокрасителей и некоторых лекарственных веществ. Лит.:
Воронцов И. И., Полупродукты анилинокрасочной промышленности, М., 1955. Нитробензол
Нитробензо'л
, СбН5NO2, простейшее ароматическое нитросоединение; бледно-жёлтая маслянистая жидкость; tпл 5,7 °С, tкип 210,9 °С, плотность 1,987 г/см3 (25 °С); в воде растворяется плохо. Хорошо смешивается с органическими растворителями. При восстановлении в зависимости от условий Н. превращается в анилин или в гидразобензол (см. Гидразосоединения). Последний под действием кислот изомеризуется в бензидин. Нитрование, сульфирование и хлорирование Н. происходят главным образом в мета-положение к нитрогруппе, например:
Получают Н. нитрованием бензола нитрующей смесью
. Н. ядовит; предельно допустимая концентрация в воздухе рабочих помещений 3 мг/м3, в воздухе населённых мест 0,008 мг/м3.
Основное назначение Н. — получение анилина; в небольших количествах Н. используют также в производстве промежуточных продуктов для красителей (метаниловой кислоты, бензидина и др.) и некоторых красителей (например, индулина). Лит.:
Орлова Е. Ю., Химия и технология бризантных взрывчатых веществ, Л., 1973. Нитрование
Нитрова'ние,
введение нитрогрупп — NO2 в молекулы органических соединений при действии различных нитрующих агентов. В зависимости от строения нитруемого соединения и условий реакции Н. может сопровождаться введением в молекулу др. функциональных групп, например — F (нитрофторирование), — ОН (окислительное нитрование) и др. Н. — один из наиболее изученных в теоретических и практических отношениях процессов. Н. ароматических соединений осуществляется азотной кислотой, нитрующими смесями
или неорганическими солями нитрония NO; вначале образуется комплекс (I) между катионом нитрония и бензолом:
Затем отщепляется протон с образованием нитросоединения
(II). Реакция осуществляется при комнатной или пониженной температуре. Для введения последующих нитрогрупп требуются более жёсткие условия. При прямом нитровании в ароматическое ядро можно ввести максимально три нитрогруппы. Наличие функциональных групп, обогащающих кольцо электронами, например амино-, сульфо-, оксигрупп, облегчает Н., причём в некоторых случаях эти группировки могут замещаться на нитрогруппы. Так, при Н. фенолсульфокислот сульфогруппа замещается нитрогруппой. Характер заместителей существенно влияет на ориентацию вступающей нитрогруппы (см. Ориентации правила). Н. ароматических соединений ускоряется в присутствии нитратов ртути, причём процесс может сопровождаться окислением (образуются как нитросоединения, так и нитрофенолы). О промышленном получении некоторых ароматических нитросоединений см., например, Нитроанилины, Нитробензол, Нитротолуолы, Нитронафталины. Н. алифатических соединений ненасыщенного ряда, например, смесью уксусного ангидрида и азотной кислоты, начинается с атаки двойной связи катионом нитрония; образующийся катион (III) стабилизируется отщеплением протона с образованием нитроолефина (IV) или присоединением аниона (X), находящегося в реакционной смеси:
(X=CH3
COO-, Cl-, OH- и др.).Продукты реакции — обычно смеси нитросоединений. Н. ненасыщенных соединений двуокисью азота в инертных растворителях происходит по радикальному механизму, например:
Процесс также осложняется образованием смесей различных продуктов.
Н. углеводородов парафинового ряда разбавленной азотной кислотой впервые осуществил русский химик М. И. Коновалов
в 1888 (см. Коновалова реакция). Н. алканов окислами азота или крепкой азотной кислотой происходит преимущественно по радикальному механизму:N2
O4 ^U 2O2N
.