Nitrophenoler

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. juli 2018; checks kræver 4 redigeringer .

Nitrophenoler (hydroxynitrobenzener) er organiske forbindelser , nitroderivater af phenol , med den almene formel HOC 6H 5 -n (NO 2 ) n .

Nomenklatur

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

• 2-nitrophenol
  ( o -nitrophenol )

• 3-nitrophenol
  ( m -nitrophenol )

• 4-nitrophenol
  ( p -nitrophenol )

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

• 2,3-dinitrophenol

• 2,4-dinitrophenol

• 2,5-dinitrophenol

• 2,6-dinitrophenol

• 3,4-dinitrophenol

• 3,5-dinitrophenol

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

• 2,3,4-trinitrophenol

• 2,3,5-trinitrophenol

• 2,3,6-trinitrophenol

• 2,4,5-trinitrophenol

• 2,4,6-trinitrophenol

• 3,4,5-trinitrophenol

• Tetranitrophenoler - tre isomerer i henhold til substituenternes position - nitrogrupper:

• 2,3,4,5-tetranitrophenol

• 2,3,4,6-tetranitrophenol

• 2,3,5,6-tetranitrophenol

• Pentanitrophenol:

• 2,3,4,5,6-pentanitrophenol

Henter

• Af mononitrophenolerne er 2- og 4-nitrophenoler af praktisk betydning. I industrien opnås de ved at opvarme de tilsvarende 2- og 4-nitrochlorbenzener med en 10-15% vandig opløsning af NaOH ved 150-190 ° C og et tryk på 0,2-0,6 MPa, samt ved at nitrere phenol med fortyndet salpetersyre syre ( katalysator  - NaN02 ) efterfulgt af fraktionering af blandingen . 3-Nitrophenol opnås ved diazotering af 3- nitroanilin efterfulgt af erstatning af diazogruppen med en hydroxygruppe.
• Dinitrophenoler i industrien opnås sædvanligvis ved nitrering af phenoler eller mononitrophenoler. 2,4-dinitrophenol syntetiseres også ved alkalisk hydrolyse af 2,4- dinitrochlorbenzen .
• Trinitrophenol opnås ved nitrering af phenoldisulfonsyre med en blanding af salpetersyre og svovlsyre ; fra dinitrochlorbenzen gennem hydrolyse til dinitrophenol efterfulgt af nitrering; fra benzen ved indvirkning af salpetersyre i nærværelse af Hg(NO 3 ) 2 .

Fysiske egenskaber

Fysiske egenskaber af nogle nitrophenoler

Isomer	Molekylvægt , g/mol	Udseende	T smelter. °С	T balle °С	Massefylde, g/cm³	Opløselighed, g/100 g opløsning
2-nitrophenol	139,12	bleggule polyedriske nåle	45; 45,3-46,0	214,5;217,25; 216	1,2942 40°C	i vand 0,21; i ethanol 46
3-nitrophenol		farveløse polyedriske krystaller	96; 97	194 70 mm Hg	1.485	i vand 1,35: i ethanol 195
4-nitrophenol		gule polyedriske prismer	114; 114-1145,6	279 forsk.	1,479	i vand 1,6: i ethanol 189,5
2,3-dinitrophenol	184,11	gule polyedriske nåle	144		1,681	tungtopløselig i vand, letopløselig i ethanol og ether
2,4-dinitrophenol		gule rombeplader	111,6; 114; 115-116 vozg.		1.683	i vand 0,56, i ethanol 3,9
2,5-dinitrophenol		gule nåle	108			tungtopløselig i vand, letopløselig i ethanol og ether
2,6-dinitrophenol		lysegule rombiske nåle	63-64			tungtopløselig i vand, letopløselig i ethanol og ether
3,4-dinitrophenol		farveløse trikliniske nåle	134		1,672	opløseligt i ethanol og ether
3,5-dinitrophenol		polyedriske plader	122; 123; 126,1		1,702	uopløseligt i vand, let i ethanol og ether
2,3,6-trinitrophenol	229,11	nåle	118			tungtopløselig i vand, letopløselig i ethanol og ether
2,4,5-trinitrophenol		nåle	96			tungtopløselig i vand, letopløselig i ethanol og ether
2,4,6-trinitrophenol		farveløse polyedre	80,7	195 2 mm Hg >300 eksplosion.	1,763	i vand 1,4; i ethanol 4,91; i luften 1.43
2,3,4,6-tetranitrophenol	274,12	gule nåle	140 diff.	eksploderer		let opløseligt i vand
2,3,4,5,6-pentanitrophenol	319,12		190 forsk.

Kemiske egenskaber

• o- og p - nitrophenoler er tautomerer af de tilsvarende α- og y-ketonitronsyrer:

Mediets surhedsgrad påvirker den tautomere ligevægt, og de tautomere former har forskellige farver, hvilket gør det muligt at bruge dem som syre-base-indikatorer . Overgangsparametrene er vist i tabellen: Indikatoren overgangsmuligheder

Isomer	p H overgang	farve
2-nitrophenol	5,0-7,0	gul
3-nitrophenol	7,8-8,6	orange
4-nitrophenol	5,6-7,6	gul
2,4-dinitrophenol	2,0-4,7	gul
2,5-dinitrophenol	4,0-5,8	gul
2,6-dinitrophenol	1,7-4,4	gul

• Nitrophenoler er stærkt forbundet på grund af dannelsen af ​​hydrogenbindinger mellem hydroxyl- og nitrogrupper:

O -nitrophenol skiller sig ud , hvori der dannes en intramolekylær hydrogenbinding: Dette resulterer i et lavere smeltepunkt for o- nitrophenol .

• Indførelsen af ​​en nitrogruppe i phenol øger dissociationskonstanten markant , især med ortho- og para-substituenter:

Dissociationskonstanter for nogle nitrophenoler

Isomer	p Ka _
phenol	9,89
2-nitrophenol	7,23
3-nitrophenol	8.35
4-nitrophenol	7.15
2,3-dinitrophenol	4,89
2,4-dinitrophenol	4.08
2,5-dinitrophenol	5.15
2,6-dinitrophenol	4.15
3,4-dinitrophenol	5,37
3,5-dinitrophenol	6,68
2,4,6-trinitrophenol	0,8

• Selvom nitrophenolernes sure egenskaber er forbedret, men i et alkalisk miljø, på grund af tautomerisme, dannes der ikke phenolater , men salte af ketonitronsyrer:

• Nitrophenoler reduceres (for eksempel af jern i et surt miljø) til de tilsvarende aminophenoler .
• Elektrofil substitution ( sulfonering , bromering, nitrering osv.) for 4-nitrophenol forekommer i position 2 og for 3-nitrophenol i position 4 og 6.

Ansøgning

• Mononitrophenoler er mellemprodukter i syntesen af ​​aminophenoler og svovlfarvestoffer, syre-base-indikatorer.
• 4-Nitrophenol er et fungicid , der f.eks. bruges til behandling af læder.
• 2,4-Dinitrophenol bruges til at opnå 2,4-diaminophenol , 2-amino-4-nitrophenol og 2,4,6-trinitrophenol til fremstilling af svovlfarver, antiseptiske midler til træimprægnering (f.eks. triolit indeholdende 80 % NaF , 15 % 2,4-dinitrophenol og 5 % Na2Cr2O7 ) .
• 2,4,6-trinitrophenol (picrinsyre) har længe været brugt som et gult farvestof til uld, silke, læder og hår. Siden slutningen af ​​det 19. århundrede - et sprængstof (BB) til at udstyre granater, detonatorer, i legeringer med andre sprængstoffer (hovedsageligt dinitronaftalener ) - til at udstyre miner, luftbomber, eksplosive røgproducerende granater.

Toksicitet

• Mononitrophenoler påvirker centralnervesystemet , leveren, nyrerne; MPC 1 mg/m³.
• Dinitrophenoler er eksplosive, giftige, stærkt irriterende på huden, slimhinder, forårsager dermatitis; MPC 0,02 - 0,05 mg/m³.
• Trinitrophenol irriterer huden, forårsager forgiftning; MPC 0,1 mg/m³ (USA).
• Subakut forgiftning med nitrophenoler er beskrevet, i det kliniske billede, hvoraf en asthenovegetativ reaktion, øget tørst, takykardi , hovedpine, manglende appetit, diarré , gulhed af sclera , vesikulær dermatitis med en overgang til en kronisk form skelnes, mens axillær og lyskeregioner er særligt sårbare.

Litteratur

• Nitrophenols // 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.