- Нитроэфиры
-
Нитроэфиры (O-нитросоединения, органические нитраты) - органические соединения, содержащие одну или несколько групп -О-NO2, соединённых ковалентной связью с атомом углерода, сложные эфиры азотной кислоты и спиртов.
Свойства
Алифатические нитроэфиры - обычно бесцветные или желтоватые жидкости (низшие алифатические алкилнитраты, нитроэфиры этиленгликоля и глицерина) либо твёрдые вещества (пентаэритриттетранитрат, нитроцеллюлозы), хорошо растворимые в органических растворителях. Нитроэфиры склонны при хранении к разложению, примеси кислот увеличивают скорость разложения. Многие нитроэфиры чувствительны к ударам и детонации и способны разлагаться со взрывом.
В ИК-спектрах присутствуют полосы 1272-1282 и 1626-1634 см−1 симметричных и антисимметричных колебаний группы NO2, в спектрах ЯМР алифатических нитроэфиров сигнал α-атомов водорода сдвинут в слабое поле на 0.5-0.7 м.д. по отношению к сигналам α-атомов водорода соответствующих спиртов.
Синтез
В промышленности алкилнитраты синтезируют этерификацией спиртов концентрированной азотной кислотой, нитрующей смесью (смесью азотной и серной кислот) или, в случае чувствительных к сильнокислотным средам спиртов, смесью азотной кислоты и уксусного ангидрида; для стабилизации образующихся в ходе реакции алкилнитратов иногда в реакционную смесь добавляют мочевину.
В лабораторных условиях одним из методов получения нитратов является реакция алкилгалогенидов с нитратами некоторых переходных металлов - алкилгалогенидов с нитратом серебра, аллил- бензил- и алкилбромидов с HgNO3 в глиме (диметиловом эфире этиленгликоля):
- RHal + MNO3 RONO2 + MHal
Сходным методом синтеза является взаимодействие алкилхлоркарбонатов с нитратом серебра в пиридине:
- ROCOCl + AgNO3 [ROCONO2] RONO2 + CO2
Алкилнитраты также синтезируются этерификацией спиртов смешанными ангидридами азотной и карбоновых кислот (ацилнитратами) или тетрафторборатом нитрония NO2+BF4−.
1,2-динитроэфиры могут быть получены взаимодействием алкенов с нитратом таллия Tl(NO3)3 в пентане:
- RCH=CH2 + Tl(NO3)3 RCH(ONO2)CH2ONO2
Применение
Наиболее крупнотоннажным нитроэфиром являются нитроцеллюлозы, использующиеся для производства бездымных порохов и ранее широко применявшиеся для производства целлулоида и нитроэмалей.
Многие нитроэфиры используются в качестве взрывчатых веществ - как индивидуально, так и в составе композиций. Так, тринитроцеллюлоза (пироксилин) является основой бездымных порохов, в случае кордита и баллиститов она желатинизируется нитроглицерином и нитрогликолем; эти же соединения входят в состав динамитов.
Пентаэритриттетранитрат (ТЭН) используется в качестве инициирующего (детонирующие шнуры, детонаторы) и бризантного (в кумулятивных снарядах) взрывчатого вещества.
Категории:- Сложные эфиры
- Нитраты
Wikimedia Foundation. 2010.