Нитросоединения ароматического ряда

Реакция нитрования – это замещение атомов водорода в ароматических соединениях нитрогруппой (-NO₂). Нитрогруппа может быть в кольце, например,

С₆Н₅ – NO₂ – нитробензол или (о-, м-, п-) – нитротолуол CH₃ – C₆H₄ – NO₂, а может быть в боковой цепи, например C₆H₅ – CH₂ – NO₂ – фенилнитрометан.

Нитросоединения являются полупроводниками в синтезе красителей, применяются как взрывчатые вещества, растворители, пахучие вещества и так далее.

Нитрующими реагентами являются:

1) смесь концентрированной азотной кислоты (d 1,48 – 1,52) г/мл и концентрированной серной кислоты (d 1,84) г/мл;

2) концентрированная азотная кислота в избытке. Недостаток этого реагента – побочные реакции окисления;

3) Раствор нитрата калия (КNO₃) в серной кислоте – жесткие условия нитрования;

4) Оксид азота (IV) (NO₂) в смеси с пиридином и диоксаном.

Из всех нитрующих реагентов активным агентом является ион нитрония NO₂⁺, который получается следующим образом:

NO₂ – OH + 2 H – SO₄H NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2 HSO₄^–

(HNO₃) (H₂SO₄)

2 HNO₃ NO₂⁺ + NO₃^– + H₂O

Реакция нитрования идет по механизмуS_Е2. Она включает стадию образования π-комплекса, медленно превращающегося в σ-комплекс, который быстро стабилизируется в продукт реакции:

O₂N H NO₂

HNO₃+H₂SO₄ NO₂⁺ HSO₄^–

+ NO₂⁺ медленно + быстро + H₂SO₄

π-комплекс σ-комплекс нитробензол

Нитрующим агентом может быть и ион нитрозония (N=O)⁺ или NO⁺, при этом полученное нитрозосоединение окисляется до нитропродукта.