Nitrofenoli

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 13 iulie 2018; verificările necesită 4 modificări .

Nitrofenolii (hidroxinitrobenzenii) sunt compuși organici , nitro derivați ai fenolului , cu formula generală HOC 6 H 5-n (NO 2 ) n .

Nomenclatură

• Mononitrofenoli - trei izomeri în funcție de poziția substituentului - gruparea nitro:

• 2-nitrofenol
  ( o -nitrofenol )

• 3-nitrofenol
  ( m -nitrofenol )

• 4-nitrofenol
  ( p -nitrofenol )

• Dinitrofenoli - șase izomeri în funcție de poziția substituenților - grupări nitro:

• 2,3-dinitrofenol

• 2,4-dinitrofenol

• 2,5-dinitrofenol

• 2,6-dinitrofenol

• 3,4-dinitrofenol

• 3,5-dinitrofenol

• Trinitrofenoli - șase izomeri în funcție de poziția substituenților - grupări nitro:

• 2,3,4-trinitrofenol

• 2,3,5-trinitrofenol

• 2,3,6-trinitrofenol

• 2,4,5-trinitrofenol

• 2,4,6-trinitrofenol

• 3,4,5-trinitrofenol

• Tetranitrofenoli - trei izomeri în funcție de poziția substituenților - grupări nitro:

• 2,3,4,5-tetranitrofenol

• 2,3,4,6-tetranitrofenol

• 2,3,5,6-tetranitrofenol

• Pentanitrofenol:

• 2,3,4,5,6-pentanitrofenol

Obținerea

• Dintre mononitrofenoli, 2- și 4-nitrofenoli sunt de importanță practică. În industrie, ele se obțin prin încălzirea 2- și 4-nitroclorobenzeni corespunzători cu o soluție apoasă 10-15% de NaOH la 150-190 ° C și o presiune de 0,2-0,6 MPa, precum și prin nitrarea fenolului cu nitric diluat. acid ( catalizator  - NaN02 ) urmat de fracţionarea amestecului. 3-Nitrofenolul se obține prin diazotizarea 3- nitroanilinei urmată de înlocuirea grupării diazo cu o grupare hidroxi.
• Dinitrofenolii din industrie se obțin de obicei prin nitrarea fenolilor sau a mononitrofenolilor. 2,4-dinitrofenolul este de asemenea sintetizat prin hidroliza alcalină a 2,4- dinitroclorobenzenului .
• Trinitrofenolul se obține prin nitrarea acidului fenol disulfonic cu un amestec de acizi azotic și sulfuric ; de la dinitroclorobenzen prin hidroliză la dinitrofenol urmată de nitrare; din benzen prin acţiunea acidului azotic în prezenţa Hg(NO 3 ) 2 .

Proprietăți fizice

Proprietățile fizice ale unor nitrofenoli

Izomer	Greutate moleculară , g/mol	Aspect	T se topește. °C	T balot °C	Densitate, g/cm³	Solubilitate, g/100 g soluție
2-nitrofenol	139,12	ace poliedrice galben pal	45; 45,3-46,0	214,5; 217,25; 216	1,2942 40°C	în apă 0,21; în etanol 46
3-nitrofenol		cristale poliedrice incolore	96; 97	194 70 mm Hg	1.485	în apă 1,35: în etanol 195
4-nitrofenol		prisme poliedrice galbene	114; 114-1145.6	279 dif.	1.479	în apă 1,6: în etanol 189,5
2,3-dinitrofenol	184.11	ace poliedrice galbene	144		1.681	puțin solubil în apă, ușor solubil în etanol și eter
2,4-dinitrofenol		plăci rombice galbene	111,6; 114; 115-116 vozg.		1.683	în apă 0,56, în etanol 3,9
2,5-dinitrofenol		ace galbene	108			puțin solubil în apă, ușor solubil în etanol și eter
2,6-dinitrofenol		ace rombice galben pal	63-64			puțin solubil în apă, ușor solubil în etanol și eter
3,4-dinitrofenol		ace triclinice incolore	134		1.672	solubil în etanol și eter
3,5-dinitrofenol		plăci poliedrice	122; 123; 126.1		1.702	insolubil în apă, ușor în etanol și eter
2,3,6-trinitrofenol	229.11	ace	118			puțin solubil în apă, ușor solubil în etanol și eter
2,4,5-trinitrofenol		ace	96			puțin solubil în apă, ușor solubil în etanol și eter
2,4,6-trinitrofenol		poliedre incolore	80,7	195 2 mm Hg >300 explozie.	1.763	în apă 1,4; în etanol 4,91; pe aer 1.43
2,3,4,6-tetranitrofenol	274,12	ace galbene	140 dif.	explodează		usor solubil in apa
2,3,4,5,6-pentanitrofenol	319.12		190 dif.

Proprietăți chimice

• O- și p -nitrofenoli sunt tautomeri ai acizilor α- și γ-cetonitronici corespunzători:

Aciditatea mediului afectează echilibrul tautomeric, iar formele tautomerice au culori diferite, ceea ce le permite să fie folosite ca indicatori acido-bazici . Parametrii de tranziție sunt prezentați în tabel: Opțiuni de tranziție ale indicatorului

Izomer	tranziție p H	culoare
2-nitrofenol	5,0-7,0	galben
3-nitrofenol	7,8-8,6	Portocale
4-nitrofenol	5,6-7,6	galben
2,4-dinitrofenol	2,0-4,7	galben
2,5-dinitrofenol	4,0-5,8	galben
2,6-dinitrofenol	1,7-4,4	galben

• Nitrofenolii sunt puternic asociați datorită formării legăturilor de hidrogen între grupările hidroxil și nitro:

O -nitrofenolul se deosebește în care se formează o legătură de hidrogen intramoleculară: Acest lucru duce la un punct de topire mai scăzut al o- nitrofenolului .

• Introducerea unei grupări nitro în fenol crește semnificativ constanta de disociere , în special cu substituenții orto și para:

Constantele de disociere ale unor nitrofenoli

Izomer	p K α
fenol	9,89
2-nitrofenol	7.23
3-nitrofenol	8.35
4-nitrofenol	7.15
2,3-dinitrofenol	4,89
2,4-dinitrofenol	4.08
2,5-dinitrofenol	5.15
2,6-dinitrofenol	4.15
3,4-dinitrofenol	5.37
3,5-dinitrofenol	6,68
2,4,6-trinitrofenol	0,8

• Deși proprietățile acide ale nitrofenolilor sunt îmbunătățite, dar într-un mediu alcalin, din cauza tautomeriei, nu se formează fenolați , ci săruri ale acizilor cetonitronici:

• Nitrofenolii sunt reduși (de exemplu, prin fier într-un mediu acid) la aminofenolii corespunzători .
• Substituția electrofilă ( sulfonare , bromurare, nitrare etc.) pentru 4-nitrofenol are loc în pozițiile 2, iar pentru 3-nitrofenol, în pozițiile 4 și 6.

Aplicație

• Mononitrofenolii sunt produși intermediari în sinteza aminofenolilor și a coloranților cu sulf, indicatori acido-bazici.
• 4-Nitrofenolul este un fungicid folosit, de exemplu, în tratarea pieilor.
• 2,4-Dinitrofenolul este utilizat pentru a obține 2,4-diaminofenol , 2-amino-4-nitrofenol și 2,4,6-trinitrofenol , în producția de coloranți cu sulf, antiseptice pentru impregnarea lemnului (de exemplu, triolit care conține 80% NaF , 15 % 2,4-dinitrofenol şi 5 % Na2Cr2O7 ) .
• 2,4,6-Trinitrofenolul (acid picric) a fost folosit de mult timp ca colorant galben pentru lână, mătase, piele și păr. De la sfârșitul secolului al XIX-lea - un exploziv (BB) pentru echiparea grenadelor, detonatoarelor, în aliaje cu alți explozivi (în principal dinitronaftaline ) - pentru echiparea minelor, bombelor aeriene, obuzelor explozive producătoare de fum.

Toxicitate

• Mononitrofenolii afectează sistemul nervos central , ficatul, rinichii; MPC 1 mg/m³.
• Dinitrofenolii sunt explozivi, otrăvitori, irită puternic pielea, mucoasele, provoacă dermatită; MPC 0,02 - 0,05 mg/m³.
• Trinitrofenolul irită pielea, provoacă otrăvire; MPC 0,1 mg/m³ (SUA).
• Este descrisă otrăvirea subacută cu nitrofenoli, în tabloul clinic al căreia se disting o reacție astenovegetativă, sete crescută, tahicardie , dureri de cap, lipsa poftei de mâncare, diaree , îngălbenirea sclerei , dermatită veziculoasă cu trecere la o formă cronică, în timp ce axilara. iar regiunile inghinale sunt deosebit de vulnerabile.

Literatură

• Nitrofenoli // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron  : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.
• Enciclopedia chimică / Colegiul editorial: Knunyants I. L. și colab. - M . : Enciclopedia sovietică, 1992. - T. 3. - 639 p. - ISBN 5-82270-039-8 .
• Manualul unui chimist / Colegiul editorial: Nikolsky B.P. et al. - Ed. a III-a, corectat. - L . : Chimie, 1971. - T. 2. - 1168 p.
• Nesmeyanov A.N., Nesmeyanov N.A. Începuturile chimiei organice. În 2 volume. - M . : „Chimie”, 1970. - T. 2. - 824 p.
• Chimie organică generală / Ed. Barton D. - M . : „Chimie”, 1982. - T. 3. - 738 p.
• Orlova E. Yu. Chimia și tehnologia explozivilor mari. - Ed. secundă, per. si suplimentare - L . : „Chimie”, 1972. - 688 p.