Алифатические нитросоединения

Алифатические нитросоединения Нитроалканы имеют общую формулу CnH2n+1NO2 или R-NO2. Они также изомерны алкилнитритам (эфирам азотистой кислоты) с общей формулой R-ONO. Изомерия нитроалканов связана с изомерией углеродного скелета. Различают первичные RCH2NO2, вторичные R2CHNO2 и третичные R3CNO2 нитроалканы. Нитроалканы называют по углеводороду с приставкой нитро-. По систематической номенклатуре положение нитрогруппы обозначается цифрой.

Способы получения нитроалканов 1. Нитрование алканов (Коновалов, Хэсс). Алканы окисляются концентрированной азотной кислотой или смесью азотной и серной кислот. Нитрование протекает только под действием разбавленной азотной кислоты пр нагревании (М.И. Коновалов, 1888 г.): R-H + HO-NO2  R-NO2 + H2O Скорость реакции невелика и выходы низкие. Лучшие результаты получаются с алканами, содержащими третичные углеродные атомы. Реакция

сопровождается образованием полинитросоединений и окислительными процессами. практическое значение получили следующие методы нитрования алканов: 1) в газовой фазе при 350-400 оС с помощью 40-70%- ной HNO3 (нитрование по Хэссу, 1936 г.); 2) в жидкой фазе при 100-200оС с 50-70%- ной HNO3; 3)в жидкой или газовой фазе тетраоксидом или диоксидом азота. В промышленности получило применение нитрование парами азотной кислоты при 250-500оС - парофазное

нитрование. Выбор температуры процесса зависит от дины углеродной цепи и строения углеводорода: изобутан реагирует уже при 150оС, тогда как метан - при 370. Реакция сопровождается крекингом углеводорода, в результате чего образуются мононитроалканы с углеродной цепью различной длины (деструктивное нитрование). На реакцию нитрования расходуется около 40% азотной кислоты, остальная ее часть действует как окислитель. Поэтому наряду

с нитросоединениями образуются также спирты, кетоны и кислоты. Кроме того, образуются и непредельные углеводороды. Реакция нитрования - радикальный процесс. Звено цепи: RH + NO2  R R+ NO2  R NO2 RH + Cl  R R+ NO  R NO 2. Реакция Мейера. CH3Br + AgNO2  CH3NO2 + AgBr реакция Мейера CH3CH2Br + NaNO2  CH3CH2NO2 + NaBr реакция Корнблюма Реакция протекает по механизму SN2. В качестве побочных продуктов образуются эфиры азотистой кислоты (механизм SN1). Окисление