Нитрование. Осянин В.А - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

23
4.2. МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ
Нитрование ароматических соединений, открытое Митчерли-
хом в 1834 г., представляет собой типичную реакцию электрофиль-
ного замещения. Электрофилом является катион нитрония NO
2
+
.
Ион нитрония имеет линейное строение; атом азота находится в со-
стоянии sp-, а кислород – sp
2
-гибридизации. При проведении нит-
рования смесью серной и азотной кислот данная частица образует-
ся за счет наличия следующего кислотно-основного равновесия:
HNO
3
+ H
2
SO
4
2
NO
2
+ HSO
4
+ H
3
O
2
+
+
_
Содержание NO
2
+
в нитрующей смеси зависит от соотношения
в ней азотной и серной кислот:
HNO
3
в смеси, %
(масс.)
5 10 20 40 60 80 90 100
HNO
3.
превратившая-
ся в NO
2
+
, % (масс.)
100 100 62.5 28.8 16.7 9.8 5.9 1
Точно так же с азотной кислотой вступают во взаимодействие и
другие, более сильные кислоты:
HNO
3
+ HClO
4
2
NO
2
+ ClO
4
+ H
3
O
2
+
+
_
HNO
3
+ H
2
SeO
4
2
NO
2
+ HSeO
4
+ H
3
O
2
+
+
_
При разбавлении серной кислоты водой концентрация иона
NO
2
+
уменьшается, и вместе с этим резко падает скорость нитрова-
ния. Однако очень реакционноспособные арены нитруются даже в
таких условиях, когда обнаружить ион NO
2
+
в растворе какими-
либо физическими методами уже невозможно. Нитрование осуще-
ствляется ионом нитрония, который образуется в результате авто-
протолиза азотной кислоты по схеме
HNO
3
NO
2
+ NO
3
+ H
3
O
2
+
+
_
3

Страницы