性質
物理性質
脂肪族硝基化合物為無色或略帶黃色的液體,沸點較高。芳香族硝基化合物大多為黃色是結晶固體,一硝基化合物為高沸點的液體除外。
由於硝基是很強的吸電子基,硝基化合物的
偶極矩大、
極性大、分子間吸引力大,其沸點比相應的
鹵代烴高。
化學性質
硝基化合物可以發生還原反應,可依次生成亞硝基化合物、N-烴基取代羥胺和胺。
在鹼性溶液中N-
羥基取代羥胺和芳胺能分別與亞硝基化合物
縮合,生成氧化
偶氮化合物和偶氮化合物,偶氮化合物又可以還原為1,2-二烴基肼。
芳香族硝基化合物因還原劑與
介質不同,還原時得不同產物,將它們繼續還原時最終產物為芳香伯胺。
脂肪族硝基化合物的性質:
1、a—H的酸性
由於硝基是強吸電子基,脂肪族硝基化合物a—H具有一定的酸性,可溶於鹼,與氫氧化鈉作用生成鹽。
硝基化合物的酸式—硝基式之間的互變與羰基化合物的酮式—烯醇式互變異構現象相似,兩者主要區別是酸式存在的時間較烯醇式要長。
具有a—H的伯、仲硝基化合物在鹼催化下能與某些羰基化合物發生縮合反應。
4、和亞硝酸的反應
伯硝基烷與亞硝酸作用,得到藍色的亞硝基化合物,在鹼作用下轉變成紅色的硝肟酸鹽溶液;仲硝基烷與亞硝酸作用得無色的亞硝基化合物,其鹼性溶液呈藍色。
因為叔硝基烷R3CNO2沒有a—H,不與
亞硝酸反應。利用此反應可以區別三種硝基烷。
5、芳香族硝基化合物的化學性質
芳香族硝基化合物由於沒有a—H,它的性質與脂肪族硝基化合物的性質有許多不同的地方。芳香族硝基化合物最重要的性質是還原反應。
(1)還原反應
硝基化合物易被還原,選用不同的還原劑,在不同的條件下,可將硝基苯還原成不同的產物。
(2)芳環上的親核取代反應
芳羥的特徵反應是
親核取代反應,當芳環上的氫被硝基取代後,由於硝基是強吸電子基,使苯環上的電子云密度降低,不利於親電試劑的進攻;同時硝基對苯環上的其他取代基也產生極大的影響,鄰位或對位被被硝基取代芳香鹵代物,容易發生親核取代反應。
有機反應
硝基化合物參加多種
有機反應。
鹽酸可以在
鐵作為
催化劑的幫助下將脂肪族硝基化合物還原為胺類。脂肪族硝基化合物水解後形成醛或
酮。
氫可以在
鉑作為催化劑的條件下把芳香硝基化合物還原為
苯胺。
製備
芳香硝基化合物一般由硝酸和硫酸與相應的有機物分子反應而成。常用的硝基化合物有三硝基苯酚(苦味酸)、三硝基甲苯(TNT)和三硝基間苯二酚(收斂酸)等。
在
有機化工中有不同的製造硝基化合物的方法。
脂肪族硝基化合物
Michael反應:硝基甲烷加入未飽和的
羰基化合物反應製備;
芳香硝基化合物
用途
硝基化合物可用作醫藥、染料、香料、炸藥等工業的化工原料及有機合成試劑。多硝基化合物性質不穩定,有強氧化力,可用作炸藥。例如三硝基甲苯(TNT)和苦味酸等。芳香族硝基化合物是製備
芳香胺、
重氮鹽等的原料。多硝基化合物具有爆炸性,如2、4、6-三甲基甲苯和三甲基苯酚都是爆炸力極強的化合物,可以用作
炸藥;另有一些多硝基化合物具有極強的香味,可以製備人造麝香。