Nitro bileşik - Nitro compound

Nitrat ester ile karıştırılmamalıdır .

nitro grubunun yapısı

Nitro bileşikleri , bir veya daha fazla nitro fonksiyonel grup (− N O 2 ) içeren organik bileşiklerdir . Nitro grubu, dünya çapında kullanılan en yaygın patlayıcılardan (bir bileşik patlayıcı yapan fonksiyonel grup) biridir. Nitro grubu ayrıca güçlü bir şekilde elektron çeker . Bu özellik nedeniyle, nitro grubuna alfa (bitişik) C-H bağları asidik olabilir. Benzer nedenlerle, aromatik bileşiklerde nitro gruplarının varlığı, elektrofilik aromatik ikameyi geciktirir, ancak nükleofilik aromatik ikameyi kolaylaştırır . Nitro grupları doğada nadiren bulunur. Nitrik asit ile başlayan nitrasyon reaksiyonları ile hemen hemen her zaman üretilirler .

sentez

Aromatik nitro bileşiklerinin hazırlanması

Nitrobenzenin yapısal detayları , pikometrelerde mesafeler.

Aromatik nitro bileşikleri tipik olarak nitrasyon ile sentezlenir. Nitrasyon, nitronyum iyonu ( NO) üreten bir nitrik asit ve sülfürik asit karışımı kullanılarak elde edilir.+
2), elektrofil olan:

 Benzen + nitron iyonu 
 
 H +
Sağ üstte küçük ürün(ler) ile sağa doğru reaksiyon oku
 nitrobenzen

Şimdiye kadarki en büyük ölçekte üretilen nitrasyon ürünü nitrobenzendir . Trinitrofenol (pikrik asit), trinitrotoluen (TNT) ve trinitroresorsinol (stifnik asit) dahil olmak üzere birçok patlayıcı nitrasyon ile üretilir . Aril-NO yapmak için bir başka ama daha özel bir yöntem 2 halojene fenoller grubu başlar, bir Zinke nitrasyon .

Alifatik nitro bileşiklerinin hazırlanması

Alifatik nitro bileşikleri çeşitli yöntemlerle sentezlenebilir; dikkate değer örnekler şunlardır:

Ter Meer Reaksiyonu

İçinde , nükleofilik alifatik ikame , sodyum nitrit (NaNO 2 ), bir yerine alkil halid . Adını Edmund ter Meer'den alan Ter Meer reaksiyonunda (1876) , reaktan bir 1,1-halonitroalkandır:

Ter Meer reaksiyonu

Reaksiyon mekanizması olan ilk yavaş adımda önerilmiştir proton nitroalken soyutlanmış bir 1 a karbanyon 2 ardından protonasyon bir aci-nitro için 3 ve son olarak nükleofilik yer değiştirme deneysel gözlenen hidrojen göre klor kinetik izotop etkisi 3.3. Aynı reaktan potasyum hidroksit ile reaksiyona girdiğinde reaksiyon ürünü 1,2-dinitro dimerdir.

oluşum

Doğada

Kloramfenikol , doğal olarak oluşan bir nitro bileşiğinin nadir bir örneğidir . En azından bazı doğal olarak oluşan nitro grupları, amino gruplarının oksidasyonu ile ortaya çıktı. 2-Nitrofenol toplamıdır , feromon ve keneler .

Nitro bileşiklerinin örnekleri doğada nadirdir. 3-Nitropropionik asit bulunan mantar ve bitki ( Đndigofera ). Nitropentadeken , termitlerde bulunan bir savunma bileşiğidir . Nitrofeniletan, Aniba canelilla'da bulunur . Nitrofeniletan ayrıca Annonaceae , Lauraceae ve Papaveraceae üyelerinde de bulunur .

eczacılıkta

Farmasötiklerde ara sıra kullanılmasına rağmen, nitro grubu mutajenite ve genotoksisite ile ilişkilidir ve bu nedenle genellikle ilaç keşif sürecinde bir sorumluluk olarak kabul edilir .

Alifatik nitro bileşiklerinin reaksiyonları

Kesinti

Nitro bileşikleri birkaç organik reaksiyona katılır , en önemlisi karşılık gelen aminlere indirgenmeleridir:

RNO 2 + 3 H 2 → RNH 2 + 2 H 2 O

Asit-baz reaksiyonları

Nitroalkanların α-karbonu biraz asidiktir. P K bir değerleri nitrometan ve 2-nitro- , sırasıyla 17.2 ve 16.9 olarak dimetil sülfoksit (DMSO) çözeltisi. Bu değerler, bir sulu p göstermektedir K bir yaklaşık 11 Diğer bir deyişle dolayı, bu karbon asitlerin sulu çözelti içinde deprotone edilir. Konjugat bazına nitronat denir , nitroaldol reaksiyonunda ve Nef reaksiyonlarında ara ürünler olarak oluşurlar .

yoğunlaşma reaksiyonları

Nitrometan , nitroaldol reaksiyonunda 1,2-eklemede aldehitlere baz katalizli eklemelere maruz kalır . Benzer şekilde, bir Michael donörü olarak Michael reaksiyonunda 1,4-ilave olarak alfa-beta doymamış karbonil bileşiklerini ekler . Nitroalkenler , enolat bileşikleri ile Michael reaksiyonunda Michael alıcılarıdır .

biyokimyasal reaksiyonlar

Birçok flavin bağımlı enzim , alifatik nitro bileşiklerini daha az toksik aldehitlere ve ketonlara oksitleyebilir. Nitroalkan oksidaz ve 3-nitropropionat oksidaz, yalnızca alifatik nitro bileşiklerini oksitlerken, glukoz oksidaz gibi diğer enzimler başka fizyolojik substratlara sahiptir.

Aromatik nitro bileşiklerinin reaksiyonları

İndirgeme aromatik nitro bileşikleri , hidrojen , metal katalizörler üzerinde verir anilinler . Hemen hemen tüm aromatik aminler ( anilinler ) nitroaromatiklerden türetilir. Bir varyasyon, karbon ve formaldehit üzerinde paladyum ile bir dimetilaminoaren oluşumudur :

nitro bileşik hidrojenasyonu

Leimgruber-Batcho , Bartoli ve Baeyer-Emmerling indol sentezleri, aromatik nitro bileşikleri ile başlar. İndigo , Baeyer-Drewson indigo sentezi olarak bilinen bir reaksiyonda kuvvetli bazik koşullarda orto- nitrobenzaldehit ve asetondan bir yoğunlaştırma reaksiyonunda sentezlenebilir .

patlamalar

Organo nitro bileşiklerinin patlayıcı bozunması, hem oksitleyicinin (nitro grubu) hem de yakıtın (hidrokarbon ikamesi) aynı molekül içinde bağlandığı redoks reaksiyonlarıdır. Patlama işlemi, moleküler nitrojen (N 2 ), karbon dioksit ve su dahil olmak üzere oldukça kararlı ürünler oluşturarak ısı üretir . Bu kararlı ürünler ılıman sıcaklıklarda gaz olduklarından, bu redoks reaksiyonunun patlayıcı gücü artırılır. Birçok temaslı patlayıcı nitro grubu içerir.

Ayrıca bakınız

Referanslar