Нитрофенолы

Нитрофенолы (гидроксинитробензолы) — органические соединения, нитропроизводные фенола, с общей формулой HOC₆H_5-n(NO₂)_n.

Номенклатура

• Мононитрофенолы — три изомера по положению заместителя — нитрогруппы:
• 

  2-нитрофенол
  (о-нитрофенол)

• 

  3-нитрофенол
  (м-нитрофенол)

• 

  4-нитрофенол
  (п-нитрофенол)

• Динитрофенолы — шесть изомеров по положению заместителей — нитрогрупп:
• 

  2,3-динитрофенол

• 

  2,4-динитрофенол

• 

  2,5-динитрофенол

• 

  2,6-динитрофенол

• 

  3,4-динитрофенол

• 

  3,5-динитрофенол

• Тринитрофенолы — шесть изомеров по положению заместителей — нитрогрупп:
• 

  2,3,4-тринитрофенол

• 

  2,3,5-тринитрофенол

• 

  2,3,6-тринитрофенол

• 

  2,4,5-тринитрофенол

• 

  2,4,6-тринитрофенол

• 

  3,4,5-тринитрофенол

• Тетранитрофенолы — три изомера по положению заместителей — нитрогрупп:
• 

  2,3,4,5-тетранитрофенол

• 

  2,3,4,6-тетранитрофенол

• 

  2,3,5,6-тетранитрофенол

• Пентанитрофенол:
• 

  2,3,4,5,6-пентанитрофенол

Получение

• Из мононитрофенолов практическое значение имеют 2- и 4-нитрофенолы. В промышленности их получают нагреванием соответствующих 2- и 4-нитрохлорбензолов с 10-15%-ным водным раствором NaOH при 150—190 °С и давлении 0,2-0,6 МПа, а также нитрованием фенола разбавленной азотной кислотой (катализатор — NaNO₂) с последующим фракционированием смеси. 3-Нитрофенол получают диазотированием 3-нитроанилина с последующим замещением диазогруппы на гидроксигруппу.
• Динитрофенолы в промышленности обычно получают нитрованием фенолов или мононитрофенолов. 2,4-динитрофенол синтезируют также щелочным гидролизом 2,4-динитрохлорбензола.
• Тринитрофенол получают нитрованием фенолдисульфокислоты смесью азотной и серной кислот; из динитрохлорбензола через гидролиз до динитрофенола с последующим нитрованием; из бензола действием азотной кислоты в присутствии Hg(NO₃)₂.

Физические свойства

Химические свойства

• о- и п-Нитрофенолы являются таутомерами соответствующих α- и γ-кетонитроновых кислот:

На таутомерное равновесие влияет кислотность среды, а таутомерные формы имеют разную окраску, что позволяет использовать их как кислотно-основные индикаторы. Параметры перехода приведены в таблице:

• Нитрофенолы сильно ассоциированы за счёт образования водородных связей между гидроксильными и нитрогруппами:

Особняком стоит о -нитрофенол в котором образуется внутримолекулярная водородная связь:

Это обусловливает более низкую температуру плавления о -нитрофенола.

• Введение нитрогруппы в фенол значительно увеличивает константу диссоциации, особенно при орто- и пара-заместителях:

• Хоть кислотные свойства нитрофенолов усиливаются, но в щелочной среде, вследствие таутомерии, образуются не феноляты, а соли кетонитроновых кислот:

• Нитрофенолы восстанавливаются (например, железом в кислой среде) до соответствующих аминофенолов.
• Электрофильное замещение (сульфирование, бромирование, нитрование и т. п.) для 4-нитрофенола происходит по положению 2, а для 3-нитрофенола — по положениям 4 и 6.

Применение

• Мононитрофенолы — промежуточные продукты в синтезе аминофенолов и сернистых красителей, кислотно-основные индикаторы.
• 4-Нитрофенол — фунгицид, используемый, например, при обработке кож.
• 2,4-Динитрофенол применяют для получения 2,4-диаминофенола, 2-амино-4-нитрофенола и 2,4,6-тринитрофенола, в производстве сернистых красителей, антисептических средств для пропитки дерева (например, триолита, содержащего 80 % NaF, 15 % 2,4-динитрофенола и 5 % Na₂Cr₂O₇).
• 2,4,6-Тринитрофенол (пикриновая кислота) длительное время использовался в качестве жёлтого красителя для шерсти, шелка, кожи, волос. С конца XIX века — взрывчатое вещество (ВВ) для снаряжения гранат, детонаторов, в сплавах с другими ВВ (главным образом динитронафталинами) — для снаряжения мин, авиабомб, разрывных дымообразующих снарядов.

Токсичность

• Мононитрофенолы поражают центральную нервную систему, печень, почки; ПДК 1 мг/м³.
• Динитрофенолы взрывоопасны, ядовиты, сильно раздражают кожу, слизистые оболочки, вызывают дерматиты; ПДК 0,02 — 0,05 мг/м³.
• Тринитрофенол раздражает кожу, вызывает отравления; ПДК 0,1 мг/м³ (США).
• Описаны подострые отравления нитрофенолами, в клинической картине которых выделяются астеновегетативная реакция, повышенная жажда, тахикардия, головные боли, отсутствие аппетита, диарея, желтушность склер, везикулярный дерматит с переходом в хроническую форму, при этом особенно ранимы подмышечные и паховые области.

Литература

• Нитрофенолы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. Начала органической химии. В 2-х томах. — М.: «Химия», 1970. — Т. 2. — 824 с.
• Общая органическая химия / Под ред. Бартон Д. — М.: «Химия», 1982. — Т. 3. — 738 с.
• Орлова Е. Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. — Изд. второе, перер. и доп. — Л.: «Химия», 1972. — 688 с.

Эта страница в последний раз была отредактирована 5 октября 2023 в 06:45.