Nitro spojine

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
The structure of the nitro group

Nitro spojine so organske spojine, ki vsebujejo eno ali več funkcionalnih skupin, nitro (-NO2). Pogosto so zelo eksplozivna, še posebej, če spojina vsebuje več kot eno nitro skupino in nečistočo. Nitro skupina je ena od najpogostejših sestavin (funkcionalna skupina, ki omogoča eksploziv), ki se uporabljajo po vsem svetu. Ta lastnost tako nitro in skupine nitratov, ker je njihov termični razpad dobimo molekulsko plin dušik N2 plus veliko energije, zaradi visoke trdnosti obveznega molekularnega dušika.

Aromatske nitro spojine običajno sintetiziramo z delovanjem mešanice dušikove in žveplove kisline na organske molekule.

Ena proizvaja v velikem obsegu, daleč, je nitrobenzenu. Mnogi so eksplozivi, ki proizvaja nitracijo vključno trinitrofenolne, trinitrotoluena (TNT) in trinitroresorcinol (stifnična kislina).[1] Vsebina


Pojavljanje v naravi[uredi | uredi kodo]

Kloramfenikol je redek primer naravno pojavljajoče nitro spojine. Vsaj nekaj naravnih nitro skupin nastane z oksidacijo amino skupin. [2] 2-nitrofenol je združevanje feromonov.

Le dve izmed alifatskih nitro spojin so znane v naravi. 3-Nitropropionic kisline najdemo v gobi in rastlini (Indigofera). Nitropentadecene je na voljo v termitni obrambi.

Veliko oblik odvisnih encimov so sposobni oksidacijskih alifatskih nitro spojin je manj toksičnih aldehidov in ketonov. Nitroalkane oksidaza in 3-nitropropionate oksidaza oksidira alifatske nitro spojine izključno, ker drugih encimov, kot so glukoza oksidaze imajo druge fiziološke substrate [3] .

Priprava[uredi | uredi kodo]

V organski sintezi obstaja več različnih načinov za pripravo nitro spojine.

Alifatske nitro spojine[uredi | uredi kodo]

Nitrometan, nitroethane in nitropropanes se proizvajajo industrijsko z obdelavo propana z dušikovo kislino v plinski fazi. Nitrometan lahko izdelamo v laboratoriju z obdelavo natrijevega kloroacetat z natrijevim nitritom in tvorijo natrijev bikarbonat in natrijev klorid kot stranskih produktov.

Aromatske nitro spojine[uredi | uredi kodo]

V klasičnem elektrofilno substitucijsko reakcijo, dušikova kislina in žveplova kislina proizvodnjo nitronijevih ionov, ki reagira z aromatskimi spojinami v aromatičnih nitriranj. Druga metoda, ki se začne s halogenimi fenolov, je Zinke Nitracija.

Reakcije[uredi | uredi kodo]

Nitro spojine sodelujejo v več organskih reakcijah, med katerimi je najpomembnejša njihovo nižanje ustreznih aminov:

RNO2 + 3H2 → RNH2 + 2H2O

Skoraj vsi aromatski amini (anilini) izhajajo iz nitroaromatics.

Alifatske nitro spojine[uredi | uredi kodo]

  • Alifatska nitro spojina zmanjša amine s solno kislino in železom katalizatorja
  • Nitronates so tavtomerne oblike iz alifatskih nitro spojin.
  • Hidroliza soli nitro spojine aldehidov pridelka ali ketonov v Nef reakcije
  • Nitrometan dodaja aldehidov v 1,2-tega v nitroaldol reakcije
  • Nitrometan dodaja alfa-beta nenasičenih karbonilnih spojin, kot 1,4-tega v Michael reakcije kot Michael darovalca
  • Nitroethylene je Michael Prevzemnik v Michael reakciji z enolat spojin

V nukleofilnim alifatskih nadomestitve natrijevega nitrita (NaNO2) nadomešča alkil halid. V ti ozem Meer reakcije (1876) imenuje po Edmund ozem Meer [4] reaktant 1,1-halonitroalkane.:

The ter Meer reaction


TER Meer reakcija[uredi | uredi kodo]

V študiji, se predlaga mehanizem reakcije, pri kateri je v prvem počasnem koraku proton odvzet iz nitroalkane 1 do carbanion 2, nato protonaciji na nitronate 3 in končno nukleofilno klora, ki temelji na eksperimentalno izmerjenem vodiku, kinetičnim učinkom izotopov od 3.3. [5] Če je enako reaktant reagira s kalijevim hidroksidom reakcijski produkt je 1,2-dinitro dimer [6]


Aromatske nitro spojine[uredi | uredi kodo]

  • Zmanjšanje aromatskih nitro spojin z vodikovim plinom v platinastem katalizatorja daje anilinov. Sprememba je tvorba dimethylaminoarene z paladija na ogljiku in formaldehid: [7]
Nitro compound hydrogenation

Nitro spojina hidrogeniranje[uredi | uredi kodo]

Leimgruber-Batcho, Bartoli in Baeyer-Emmerling indol sinteze začnejo z aromatičnimi nitro spojinami. Indigo se lahko sintetizirano kondenzacijske reakcije iz orto-nitrobenzaldehida in acetona v močno bazičnini reakciji, znani kot sinteza Baeyer-Drewson indigo Prisotnost nitro skupin zavira elektrofilno aromatsko substitucijo pa omogoča nukleofilno aromatsko substitucijo, ker so zelo elektro privlačne.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

  • Funkcionalna skupina
  • Redukcija nitro spojine
  • Nitracija
  • Nitrit tudi skupina NO2, ampak reagira drugače.

Reference[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Nagpal, Akanksha; Michael P. Valley, Paul F. Fitzpatrick, Allen M. Orville (1/5/2006). "Crystal Structures of Nitroalkane Oxidase: Insights into the Reaction Mechanism from a Covalent Complex of the Flavoenzyme Trapped during Turnover". Biochemistry 45 (4): 1138–50. doi:10.1021/bi051966w. PMC 1855086. PMID 16430210. 
  2. ^ Georg Zocher, Robert Winkler, Christian Hertweck, Georg E. Schulz "Structure and Action of the N-oxygenase AurF from Streptomyces thioluteus" J. Molecular Biology (2007) 373, 65–74. DOI: 10.1016/j.jmb.2007.06.014
  3. ^ Nagpal, Akanksha; Michael P. Valley, Paul F. Fitzpatrick, Allen M. Orville (1/5/2006). "Crystal Structures of Nitroalkane Oxidase: Insights into the Reaction Mechanism from a Covalent Complex of the Flavoenzyme Trapped during Turnover". Biochemistry 45 (4): 1138–50. doi:10.1021/bi051966w. PMC 1855086. PMID 16430210. 
  4. ^ Edmund ter Meer (1876). "Ueber Dinitroverbindungen der Fettreihe". Justus Liebigs Annalen der Chemie 181 (1): 1–22. doi:10.1002/jlac.18761810102. 
  5. ^ aci-Nitroalkanes. I. The Mechanism of the ter Meer Reaction M. Frederick Hawthorne J. Am. Chem. Soc.; 1956; 78(19) pp 4980 - 4984; DOI: 10.1021/ja01600a048
  6. ^ 3-Hexene, 3,4-dinitro- D. E. Bisgrove, J. F. Brown, Jr., and L. B. Clapp. Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.372 (1963); Vol. 37, p.23 (1957). (Article)
  7. ^ Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, p.552 (1973); Vol. 47, p.69 (1967). http://orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV5P0552.pdf