Nitrotoluener

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. april 2017; checks kræver 3 redigeringer .

Nitrotoluener  er organiske forbindelser, nitroderivater af toluen , med den almene formel CH 3 C 6 H 5-n (NO 2 ) n , hvor n = 1, 2, 3.

Nomenklatur

• Mononitrotoluener - tre isomerer i henhold til substituentens position - nitrogruppen:

• 2-nitrotoluen
  ( o -nitrotoluen , ortho- )

• 3-nitrotoluen
  ( m -nitrotoluen , meta- )

• 4-nitrotoluen
  ( p -nitrotoluen , para- )

• Dinitrotoluener - seks isomerer i henhold til substituenternes position - nitrogrupper:

• 2,3-dinitrotoluen

• 2,4-dinitrotoluen

• 2,5-dinitrotoluen

• 2,6-dinitrotoluen

• 3,4-dinitrotoluen

• 3,5-dinitrotoluen

• Trinitrotoluener - seks isomerer i henhold til substituenternes position - nitrogrupper:

• 2,3,4-trinitrotoluen

• 2,3,5-trinitrotoluen

• 2,3,6-trinitrotoluen

• 2,4,5-trinitrotoluen

• 2,4,6-trinitrotoluen

• 3,4,5-trinitrotoluen

• Tetranitrotoluen har 3 isomerer.

Henter

• En, to eller tre nitrogrupper kan tilsættes ved direkte nitrering af toluen. Tetranitrotoluener kan kun opnås indirekte. Tilstedeværelsen af ​​en methylgruppe letter i høj grad nitreringsprocessen sammenlignet med benzen [1] .
• I industrien opnås nitrotoluener ved væskefasenitrering af toluen med en nitreringsblanding (55-66 % H 2 SO 4 , 28-32 % HNO 3 og 12-20 % H 2 O) under anvendelse af en kontinuerlig teknologi. Nitreringsproduktet indeholder sædvanligvis 55-60% 2-nitrotoluen, 3-4% 3-nitrotoluen og 35-40% 4-nitrotoluen, som isoleres efter dampdestillation af overskydende toluen og tørring af remanensen. 4-Nitrotoluen fryses ud, og 2- og 3-nitrotoluener separeres ved vakuumdestillation.
• Teknisk dinitrotoluen opnås ved nitrering af teknisk mononitrotoluen med en nitreringsblanding ved 70-80°C. Produktet består af 2,4- og 2,6-isomerer (henholdsvis 75 og 20%). Normalt anvendes de uden adskillelse af isomerer for at opnå trinitrotoluen.
• Af trinitrotoluenerne er 2,4,6-trinitrotoluen, et meget brugt sprængstof , af praktisk interesse . Den blev først erhvervet i 1863 af Julius Wilbrand . I 1891 begyndte industriproduktionen i Tyskland . I industrien opnås det ved kontinuerlig modstrømsnitrering . Usymmetriske isomerer, dinitroderivater, spor af tetranitromethan renses ved behandling med en vandig opløsning af natriumsulfit Na 2 SO 3 eller omkrystallisation fra varm alkohol (1:3) eller toluen.

Fysiske egenskaber

Fysiske egenskaber af nogle nitrotoluener

Isomer	Molekylvægt , g/mol	Udseende	T smelter. °С	T balle °С	Massefylde, g/cm³	Opløselighed, g/100 g opløsning
2-nitrotoluen	137,15	gullig væske	-10,6; -9,55 metast. ; -4,1; -3,85	219-219,5; 222-223	1,1629	Uendelig i ethanol og ether
3-nitrotoluen		gullig væske	15.5-16	231	1,1571	Letopløseligt i ethanol og ether
4-nitrotoluen		farveløse rombiske nåle	51,4; 54,5	238	1,2860	Letopløseligt i ethanol og ether
2,3-dinitrotoluen	182,14	nåle	63
2,4-dinitrotoluen		gule nåle	69,5-70,5	300 diff.	1.521	i luften 9.4
2,5-dinitrotoluen		nåle	50,5; 52,5		1,282	Letopløseligt i ethanol
2,6-dinitrotoluen		rombiske nåle	61; 66		1,283	Opløselig i ethanol
3,4-dinitrotoluen		gule nåle	59,8		1,259	Opløselig i ethanol og ether
3,5-dinitrotoluen		gule nåle	93	sublimerer	1,277	Opløselig i ethanol og ether
2,3,4-trinitrotoluen	227,14	prismer	112	290-310 eksplosion.	1.620	Letopløseligt i ether
2,3,5-trinitrotoluen			92,5		1.620
2,3,6-trinitrotoluen			109,8		1.620
2,4,5-trinitrotoluen		gule rombeplader	104	290-310 eksplosion.	1.620	Letopløseligt i ether
2,4,6-trinitrotoluen		farveløse polyedre	80,7	240 eksplosion.	1.654	på luft 3,33; i acetone 109
3,4,5-trinitrotoluen			132,0	313 forsk.	1.620

Kemiske egenskaber

• Mononitrotoluener under oxidation af KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 eller MnO 2 i et surt medium danner de tilsvarende nitrobenzoesyrer . Med elektrokemisk oxidation (i CH 3 COOH eller H 2 SO 4 ) - nitrobenzaldehyder .
• Når det koges med en KOH-opløsning, disproportionerer 2-nitrotoluen til 2- aminobenzoesyre ( anthranilsyre ).
• Reduktion med metaller i et surt medium (for 3-nitrotoluen også i neutrale og alkaliske medier) fører til dannelsen af ​​toluidiner , virkningen af ​​Fe eller Zn i et alkalisk medium fører til azo-, azoxy- og hydrazoforbindelser .

Ansøgning

• 2- og 4-nitrotoluener anvendes til syntese af toluidiner , chlornitrotoluener , nitrotoluensulfonsyrer , nitrotoluensulfochlorider , basiske farvestoffer ,
• 2-Nitrotoluen er et reagens til påvisning og fotometrisk bestemmelse af forskellige oxidationsmidler (Cl 2 , NO 3 -, NO-2, Au (III), Cr (VI), Cu (II), Cu (III)), som samt HCN i luften.
• 4-nitrotoluen-opnående 4-nitrobenzoesyre til fremstilling af herbicider og gummier . Anvendes som en flygtig markør for sprængstoffer i plast for at lette detektion til terrorbekæmpelse i henhold til konventionen om mærkning af sprængstoffer i plast [2] .
• Dinitrotoluener bruges i organisk syntese, maling, sprængstoffer og som brændstoftilsætningsstoffer.
• 2,4,6-trinitrotoluen er et af de mest udbredte sprængstoffer i militæret og industrien .

Toksicitet

• Nitrotoluener er giftige, absorberes gennem huden, oxiderer blodhæmoglobin til methæmoglobin , forårsager anæmi og påvirker centralnervesystemet , nyre- og leverfunktionen negativt . For alle mononitrotoluener MPC 3 mg/m³, LD50 1,46-1,68 g/kg (mus, oral). For dinitrotoluener MPC 1 mg/m³, LD50 0,5-0,8 g/kg (mus, oralt).
• Ved akut forgiftning med nogen af ​​isomererne - motorisk excitation, derefter sløvhed, nedsat koordination af bevægelser, tonisk-kloniske kramper , spytudskillelse , akrocyanose , oppustethed .
• Personer i kontakt med nitrotoluen under produktionsforhold klagede over hovedpine, halsbrand, træthed, hyperhidrose .

Noter

1. ↑ Urbansky T. Sprængstoffers kemi og teknologi. Bind 1 . - Pergamon Press, 1964. - S. 265. - 635 s. - ISBN 978-0080102382 .
2. ↑ Tekst til konventionen på russisk på FN's hjemmeside . Dato for adgang: 27. december 2014. Arkiveret fra originalen 9. januar 2015. (ubestemt)

Litteratur

• Nitrotoluenes // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
• Chemical Encyclopedia / Editorial Board: Knunyants I. L. et al. - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3. - 639 s. - ISBN 5-82270-039-8 .
• Håndbog for en kemiker / Redaktion: Nikolsky B.P. et al. - 3. udgave, rettet. - L . : Kemi, 1971. - T. 2. - 1168 s.
• Nesmeyanov A.N., Nesmeyanov N.A. Begyndelsen af ​​organisk kemi. I 2 bind. - M . : "Kemi", 1970. - T. 2. - 824 s.
• Generel organisk kemi / Ed. Barton D. - M . : "Kemi", 1982. - T. 3. - 738 s.
• Orlova E. Yu. Kemi og teknologi af højsprængstoffer. - Ed. sekund, pr. og yderligere - L . : "Kemi", 1972. - 688 s.