有機(jī)化學(xué)ii15硝基化合物和(已修改)
2025-01-27 22:29 本頁面
【正文】 作業(yè) P 387 1(1， 4， 6， 7， 8)； 2（ 2， 3）； 3（ 1）；4（ 1）； 5（ 2， 3， 5）； 6（ 2， 3）； 8（ 4， 5， 8， 9）； 10； 11 硝基化合物 定義 : 脂肪烴 或 芳烴 分子中一個(gè)或多個(gè)氫原子被硝基取代的化合物，稱為硝基化合物?？煞譃椋悍枷阕逑趸衔? 和 脂肪族硝基化合物 。 脂肪族 : 芳香族 : N O 2N O 2N O 2N O 2C H 3N O 2N O 2 C H 3 C H 2 N O 2 ( C H 3 ) 2 C = C H N O 2電子衍射法證明：硝基中兩個(gè)氮氧鍵的鍵長是 完全相同的。如： CH3NO2 分子中的兩個(gè) N－ O 鍵的鍵長 均為 。 其原因在于： 硝基中，氮原子和兩個(gè)氧原子上的 p軌道相互重疊，形成包括 O、 N、 O三個(gè)原子在內(nèi)的分子軌道： 結(jié)構(gòu)： R N O O O O R N R N =OO+R NOO1 . 2 2 n mR NOO+ =1 . 2 2 n m 由于鍵長的平均化，硝基中的兩個(gè)氧原子是等同的，可用共振結(jié)構(gòu)表示如下： 三、 物理性質(zhì) 因－ NO2是一個(gè)強(qiáng)極性基團(tuán)，因此硝基化合物具有較 大的偶極矩，如： CH3NO2 的偶極矩 μ= 10－ 。 偶極矩 ↑，分子間的作用力 ↑，故其沸點(diǎn)比相應(yīng)的鹵 代烴還要高。 硝基化合物的相對密度都大于 1，不溶于水，即使是 低分子量的一硝基烷在水中的溶解度也很小。硝基化合物 不僅溶于有機(jī)溶劑，而且還溶于濃硫酸。 多硝基化合物受熱易分解而發(fā)生爆炸，如： TNT 炸藥、 2,4,6三硝基苯酚 (俗稱：苦味酸 )。 但有的多硝基化合物具有類似天然麝香的香氣，而被 用作香水、香皂和化妝品的定香劑。如： 二 甲 苯 麝 香 C H 3 N O 2 O 2 N ( C H 3 ) 3 C C H 3 N O 2 酮 麝 香 C H 3 O 2 N C O C H 3 N O 2 ( C H 3 ) 3 C C H 3 葵 子 麝 香 C H 3 O 2 N N O 2 C ( C H 3 ) 3 O C H 3 硝基烷的命名 O 2 N ( C H 2 ) 5 N O 2( C H 3 ) 2 C H N O 2C H 3 N O 2硝基甲烷 2硝基丙烷 1,5二硝基戊烷 N O 2硝基環(huán)戊烷 一、脂肪族硝基化合物 C H 3 N O 2 + H 2 OC H 3 C H 2 C H 2 N O 2+ ( C H 3 ) 2 C H N O 2在實(shí)驗(yàn)室中可以用取代反應(yīng)來制備一些硝基烷。 C H 3 ( C H 2 ) 5 C H C H 3C H3 ( C H 2 ) 5 C H C H 3N a I+N a N O 2+ 5 8 %I N O 24 0 0 ℃ C H 4 H N O 3 ℃ 7 0 % 2 0 0 N O 2 ， 172。 C H 3 C H 2 C H 3 ，常用作溶劑 。 b. 硝基烷具有明顯的酸性。 C H 3 N O 2 H + + C H 2 N O 2 α H的 硝基烷易與堿作用成鹽。 C H 2 N O O + C H 2 N O O + C H 2 N O O R C H 2 N O 2 N a O H ， H 2 O R C H = N O N a + O C H N O 2 R C = N R R O N a + O R N a O H ， H 2 O 二、芳香族硝基化合物 ClN O2C H 3N O 2O 2 NN O 2N O 2對硝基氯苯 2,4,6三硝基甲苯 (TNT) 2硝基萘 化 學(xué)性質(zhì) 1 還原反應(yīng) 在酸性介質(zhì) (通常為 HCl)中用金屬 Fe、 Zn或 Sn為還原劑， 還原硝基化合物，直接生成相應(yīng)的胺 NO2 N H 2+ F e3 O 4C H 3N O 2N O 2F e , H C l , C H 3 O H , ~ 7 5 %C H 3N H 2N H 2F e , 稀 H C l , ~ 1 0 0 % 當(dāng)芳環(huán)上還連有可被還原的羰基時(shí)，用氯化亞錫和鹽酸僅還原硝基成為氨基。 N O 2C H ON H 2C H O有中性介質(zhì)中還原時(shí)，反應(yīng)可停留在 N羥基苯胺階段。 N O 2 N H O HZ n , N H 4 C l H 2 O ， 6 0 ℃ S n C l 2 , 濃 H C l N O 22 在堿性介質(zhì)中還原時(shí) ， 則硝基苯被還原成兩分子縮合的產(chǎn)物。 葡 萄 糖 ， N a O H 1 0 0 N N O 氧 化 偶 氮 苯 ℃ Z n ( 3 m o l ) ， N a O H C H 3 O H N H N H 氫 化 偶 氮 苯 Z n ( 2 m o l ) ， N a O H C H 3 O H N N 偶 氮 苯 在化工生產(chǎn)中，常用 Cu、 Ni或 Pt等催化劑，采用催化加氫的方法，還原硝基化合物。實(shí)驗(yàn)室中也可采用類似的方法。 N O2 N H2N H C O C H 3N O 2N H C O C H 3N H 2H 2 C u ， ~ 3 0 0 ~ 9 5 % ℃ H 2 ， P t 2 芳環(huán)上的親電取代反應(yīng) N O 2 B r 2 F e ， 1 4 0 N O 2 B r 發(fā) 煙 H N O 3 ， 濃 H 2 S O 4 9 5 N O 2 N O 2 發(fā) 煙 H 2 S O 4 1 1 0 N O 2 S O 3 H ℃ ℃ ℃ 硝基是強(qiáng)吸電子基，當(dāng)其與苯環(huán)直接相連時(shí)，不僅使芳環(huán)上的親電取代反應(yīng)活性 ↓，以致不能進(jìn)行 (如： FC反應(yīng) )，而且通過－ I、－ C效應(yīng)，對其鄰、對位的取代基產(chǎn)生顯
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