Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Нитрофенолы (гидроксинитробензолы) — органические соединения, нитропроизводные фенола, с общей формулой
HOC6H5-n(NO2)n.
Содержание
Номенклатура
- Динитрофенолы — шесть изомеров по положению заместителей — нитрогрупп:
-
-
-
-
-
-
- Тринитрофенолы — шесть изомеров по положению заместителей — нитрогрупп:
-
-
-
-
-
-
- Тетранитрофенолы — три изомера по положению заместителей — нитрогрупп:
-
-
-
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
Физические свойства некоторых нитрофенолов
Изомер
|
Молекулярная масса, г/моль
|
Внешний вид
|
Тплав. °С
|
Ткип. °С
|
Плотность, г/см
|
Растворимость, г/100 г р-рителя
|
2-нитрофенол
|
139,12
|
бледно-жёлтые многогранные иглы |
45; 45,3-46,0 |
214,5;217,25; 216 |
1,294240°С |
в воде 0,21; в этаноле 46
|
3-нитрофенол
|
бесцветные многогранные кристаллы |
96; 97 |
19470 мм Hg |
1,485 |
в воде 1,35: в этаноле 195
|
4-нитрофенол
|
жёлтые многогранные призмы |
114; 114-114,6 |
279разл. |
1,479 |
в воде 1,6: в этаноле 189,5
|
2,3-динитрофенол
|
184,11
|
жёлтые многогранные иглы |
144 |
|
1,681 |
трудно растворим в воде, легко — в этаноле и эфире
|
2,4-динитрофенол
|
жёлтые ромбические пластинки |
111,6; 114; 115-116возг. |
|
1,683 |
в воде 0,56, в этаноле 3,9
|
2,5-динитрофенол
|
жёлтые иглы |
108 |
|
|
трудно растворим в воде, легко в этаноле и эфире
|
2,6-динитрофенол
|
бледно-жёлтые ромбические иглы |
63-64 |
|
|
трудно растворим в воде, легко — в этаноле и эфире
|
3,4-динитрофенол
|
бесцветные триклинные иглы |
134 |
|
1,672 |
растворим в этаноле и эфире
|
3,5-динитрофенол
|
многогранные пластины |
122; 123; 126,1 |
|
1,702 |
не растворим в воде, легко — в этаноле и эфире
|
2,3,6-тринитрофенол
|
229,11
|
иглы |
118 |
|
|
трудно растворим в воде, легко — в этаноле и эфире
|
2,4,5-тринитрофенол
|
иглы |
96 |
|
|
трудно растворим в воде, легко — в этаноле и эфире
|
2,4,6-тринитрофенол
|
бесцветные многогранники |
80,7 |
1952 мм Hg >300взрыв. |
1,763 |
в воде 1,4; в этаноле 4,91; в эфире 1,43
|
2,3,4,6-тетранитрофенол
|
274,12
|
жёлтые иглы |
140разл. |
взрывается |
|
легко растворим в воде
|
2,3,4,5,6-пентанитрофенол
|
319,12
|
|
190разл. |
|
|
|
Химические свойства- о- и п-Нитрофенолы являются таутомерами соответствующих - и -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:
Параметры перехода индикаторов
Изомер
|
p H перехода
|
цвет
|
2-нитрофенол
|
5,0-7,0 |
жёлтый
|
3-нитрофенол
|
7,8-8,6 |
оранжевый
|
4-нитрофенол
|
5,6-7,6 |
жёлтый
|
2,4-динитрофенол
|
2,0-4,7 |
жёлтый
|
2,5-динитрофенол
|
4,0-5,8 |
жёлтый
|
2,6-динитрофенол
|
1,7-4,4 |
жёлтый
| - 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:
Константы диссоциации некоторых нитрофенолов
Изомер
|
p К
|
фенол
|
9,89
|
2-нитрофенол
|
7,23
|
3-нитрофенол
|
8,35
|
4-нитрофенол
|
7,15
|
2,3-динитрофенол
|
4,89
|
2,4-динитрофенол
|
4,08
|
2,5-динитрофенол
|
5,15
|
2,6-динитрофенол
|
4,15
|
3,4-динитрофенол
|
5,37
|
3,5-динитрофенол
|
6,68
|
2,4,6-тринитрофенол
|
0,8
| - Хоть кислотные свойства нитрофенолов усиливаются, но в щелочной среде, вследствие таутомерии, образуются не феноляты, а соли кетонитроновых кислот:
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/м.
- Динитрофенолы взрывоопасны, ядовиты, сильно раздражают кожу, слизистые оболочки, вызывают дерматиты; ПДК 0,02 — 0,05 мг/м.
- Тринитрофенол раздражает кожу, вызывает отравления; ПДК 0,1 мг/м (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
|
|