Применение.

Алифатические нитросоединения широко применяются в промышленности как растворители, добавки к дизельным топливам, снижающие температуру их воспламенения, а также при производстве взрывчатых веществ, в реактивной технике, в качестве полупродуктов в синтезе аминов, альдегидов, кетонов, жирных кислот.

Ароматические нитросоединения используются для получения красителей, пластмасс, душистых и взрывчатых веществ.

Диазо- и азосоединения

Диазосоединения имеют общую формулу ArN₂X, где Х – неорганический остаток (Cl¯, Br¯, NO₃¯, HSO₄¯, OH¯, BF₄¯), Ar – ароматический радикал.

Азосоединения содержат группировку ‒N=N‒ (азогруппа), связанную с двумя алифатическими или ароматическими радикалами.

Наибольший практический интерес представляют диазосоединения, или соли диазония, поэтому при рассмотрении дальнейшего материала остановимся на них.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

Основной способ получения солей1 диазония – реакция диазотирования, проводимая действием азотистой кислоты на соль первичного ароматического амина в кислой среде при t=0 ^оС. HNO₂ образуется из нитрита натрия и минеральной кислоты:

В общем виде реакция может быть записана:

Например:

Электронодонорные заместители в ядре уменьшают скорость диазотирования, электроноакцепторные – увеличивают.

Физические свойства

Соли диазония – бесцветные кристаллические вещества. За исключением тетрафторборатов, в сухом виде взрывчаты, поэтому всегда используют свежеприготовленные водные растворы. В воде очень хорошо растворимы, но быстро разлагаются при t^o > 0 ^oC.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Все свойства диазосоединений можно разделить на 2 типа: а) реакции, идущие с выделением азота, когда диазогруппа замещается на какой-либо другой реагент; б) реакции азосочетания, идущие без выделения азота.

I. Реакции с выделением азота.

1.1 Замена на Cl‒, Br‒ и CN‒группу. Реакция Зандмейера идет в присутствии катализаторов соответствующих солей одновалентной меди.

1.2 Замена на йод. Реакция идет при нагревании с KI.

1.3 Замена на гидроксил. Реакция гидролиза протекает в ледяном растворе солей диазония.

1.4 Замена на фтор (реакция Шимана). Происходит при медленном нагревании диазосоединений в сухом виде.

1.5 Восстановление. Проводится фосфонистой кислотой H₃PO₂ либо спиртами. В последнем случае реакция сопровождается образованием простого эфира фенола.

С помощью дихлорида олова или сульфида цинка можно восстановить диазосоединения до гидразинов. Данная реакция идет без выделения азота:

II. Реакции азосочетания. Диазосоединения вступают в сочетание с производными бензола, имеющими сильные электронодонорные заместители (‒NH₂, ‒NHR, ‒NR₂, ‒OH). Эти соединения называются азокомпонентой. Реакция идет практически всегда в п-положение по отношению к заместителю 1-го рода, а если оно занято, то в о-положение. Это основной способ получения азосоединений.

Азосочетание с фенолами проводят при 0 ^оС в слабощелочной среде:

Азосочетание с аминами ведут в слабокислой среде при 0 ^оС:

Азосоединения играют большую роль в производстве разнообразных синтетических красителей. Окраска органических соединений связана с наличием в их молекуле хромофорных групп (носителей цвета, «хромос»- цвет, «форос»- носитель). Хромофоры всегда содержат группировки с двойными связями:

Для превращения окрашенного вещества в краситель, в молекулу вводят специальные группировки – ауксохромы, увеличивающие интенсивность окраски и обуславливающие сродство окрашенного вещества материалу: ‒OH, ‒OR, ‒NH₂, ‒NHR, ‒NR₂, ‒SO₃H, ‒COOH.