Нитронафталины

Нитронафталины — органические соединения, нитропроизводные нафталина с общей формулой C10H8−n(NO2)n[1].

Изомерия

Нумерация атомов нафталина. К атомам 9 и 10 нитрогруппа не присоединяется
  • Мононитронафталин имеет два изомера по положению нитрогруппы.
  • Динитронафталин имеет 10 изомеров по положению заместителей[2]. Все десять изомеров синтезированы и описаны[3].
  • Тринитронафталин имеет 14 изомеров[2].
  • Тетранитронафталин имеет 22 изомера[2].

Химические свойства

  • При хлорировании и бромировании мононитронафталинов галоид вступает в незамещенное кольцо по α-положению. Параллельно идёт реакция замещения нитрогруппы[источник не указан 3825 дней].
  • При сульфировании α-нитронафталина олеумом образуется 5-нитронафталин-1-сульфокислота[4]. β-Нитронафталин при этом образует смесь 6- и 7-нитронафталин-1-сульфокислот.

Нитрование нафталина и нитронафталинов

Нитрование нафталина при умеренных[каких?] температурах приводит к образованию 1-нитронафталина (95 %) и 2-нитронафталина (5 %)[5]. Впервые это осуществил Лоран (англ. Laurent I.) в 1835 году[6].

2-Нитронафталин получают нитрованием гексахлорпентадиенового аддукта (1 молекула нафталина и 2 молекулы гексахлорпентадиена), при этом образуется исключительно β-нитронафталин[4]. Также 2-нитронафталин можно получить осторожным окислением β-нафтиламина кислотой Каро.

При нитровании α-нитронафталина или непосредственно нафталина получается смесь 1,5- и 1,8-изомеров (с преобладанием последнего)[6]. При нитровании β-нитронафталина образуется смесь 1,6- и 1,7-изомеров, а также 1,3,8-тринитронафталин[3]. Остальные динитронафталины получают не нитрованием мононафталинов, а другими[какими?] способами[7].

При дальнейшем нитровании динафталинов получают некоторые тринитронафталины, например 1,3,5-тринитронафталин, 1,3,6-тринитронафталин, 1,3,8-тринитронафталин и 1,4,5-тринитронафталин[8]. Аналогично некоторые тетранитронафталины получаются при дополнительном нитровании динитронафталинов или тринафталинов, например 1,3,5,7-тетранитронафталин, 1,3,5,8-тетранитронафталин, 1,3,6,8-тетранитронафталин, 1,4,5,8-тетранитронафталин[8][9].

Физические свойства

Изомер Формула Состояние Т плав.°С Т кип.°С Растворимость М.м.,
г/моль
1-нитронафталин
(α-нитронафталин) 		светло-жёлтые иглы
без запаха		 52[~ 1][10];
57,8[10]		 304[10];
169[~ 2][10]		 Орг. р-рители; ацетон: 131,6 18°С и 327,6 32°С 173,18
2-нитронафталин
(β-нитронафталин) 		бесцветные
ромбические иглы		 78,7[10] 312,5[~ 3][10]
165[~ 4][10]		 Легко растворим в этаноле и эфире
1,2-динитронафталин 161—162[10] 218,17
1,3-динитронафталин жёлтые иглы 148[10] возг. растворяется в этаноле
1,4-динитронафталин 134[10] растворяется в этаноле
1,5-динитронафталин гексагональные иглы 219[10] пиридин: 0,78 16°С; 2,8 50°С; 10 110°С;
1,6-динитронафталин 166,5[10] 370[10];
235[~ 5][10]		 Растворим в горячем пиридине
1,7-динитронафталин 156[10]
2,3-динитронафталин 174,5-175[10]
2,6-динитронафталин 279[10]
2,7-динитронафталин 234[10]
1,8-динитронафталин жёлтые
ромбические иглы		 172[10] слабо растворим в этаноле и бензоле
1,2,3-тринитронафталин 190[10] 263,17
1,2,4-тринитронафталин 258[10]
1,2,5-тринитронафталин бесцветные иглы 112-113 растворим в этаноле
1,3,5-тринитронафталин жёлтые ромбы 122[10]
1,3,6-тринитронафталин 186[10]
1,3,8-тринитронафталин 218[10] трудно растворим
1,4,5-тринитронафталин жёлтые пластины 149[10]
1,2,5,8-тетранитронафталин призмы 270 разл. 308,17
1,2,4,6-тетранитронафталин 215
1,2,6,8-тетранитронафталин 138
1,3,5,7-тетранитронафталин 260[10]
1,3,5,8-тетранитронафталин жёлтые кристаллы 194-195[10]
1,3,6,8-тетранитронафталин иглы 203[10]
1,4,5,8-тетранитронафталин 340-345[~ 6][10]

Применение

Токсичность

  • 1-Нитронафталин оказывает раздражающее действие на кожу, вызывает слезотечение. Имеет гепатотоксичность и нефротоксичность. ПДК 1 мг/м³[1][5].
  • Тринитронафталины вызывают значительное раздражение глаз и слизистых оболочек. Симптомы отравления — цианоз, анемия, желтуха, общая слабость, раздражение дыхательных путей[источник не указан 3825 дней].
  • Описано раздражение слизистой глаз с помутнением роговицы и ослаблением зрения у работающих[источник не указан 3825 дней].

Комментарии

  1. ↑ метастабильная форма
  2. ↑ При 12 мм.рт.ст. (1,6 кПа)
  3. ↑ При 733 мм.рт.ст. (97,8 кПа)
  4. ↑ При 15 мм.рт.ст. (2 кПа)
  5. ↑ При 9,75 мм.рт.ст. (1,3 кПа)
  6. ↑ с разложением

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Нитронафталины // Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 278. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
  2. ↑ 1 2 3 Дональдсон, 1963, с. 13.
  3. ↑ 1 2 Дональдсон, 1963, с. 199.
  4. ↑ 1 2 Дональдсон, 1963, с. 198.
  5. ↑ 1 2 Booth, G. Nitro compaunds, aromatic. Nitronaphthalenes // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 2000. — С. 14-16. — ISBN 978-3-527-30673-2. Архивировано 7 декабря 2013 года.
  6. ↑ 1 2 Дональдсон, 1963, с. 195.
  7. ↑ Дональдсон, 1963, с. 201-205.
  8. ↑ 1 2 Дональдсон, 1963, с. 200.
  9. ↑ Дональдсон, 1963, с. 206.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Van Nostrand's encyclopedia of chemistry / Glenn D. Considine. — 5th ed.. — Wiley-interscience, 2005. — С. 1049-1050. — 1831 с. — ISBN 0-471-61525-0.

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Tadeusz Urbanski. Chemistry and Technology of Explosives. — Oxford — London. New York — Paris.: Pergamon Press, 1964. — Т. I. — 635 с.
  • Дональдсон Н. Химия и технология соединений нафталинового ряда. — М.: Госхимиздат, 1963. — 656 с.
  • Общая органическая химия / Под ред. Бартон Д. — М.: «Химия», 1982. — Т. 3. — 738 с.