W17 Nitrosloučeniny

Organická chemie II
Zdeněk Friedl
Kapitola 17
Nitrosloučeniny
Solomons & Fryhle: Organic
Chemistry 8th Ed., Wiley 2004

Nitrosloučeniny
• RS nitroalkanů
• nitroalkany jako C - kyseliny
• RS aromatických nitrolátek
• RK S E Ar aromatických nitrolátek
• RK S N Ar aromatických polynitrolátek
• redukce aromatických nitrolátek
• aromatické polynitrolátky jako trhaviny
2

B -
Reakční schéma nitroalkanů
α
R CH NO 2
H
e - (redukce)
3

CH 3 NO 2
α
R CH NO2 + OH
H
OH -
H 2O
Nitroalkany
reakce jako C-kyseliny
CH _ 2 NO2 + H3C C CH3 O 2N CH 2 C
CH 3
CH 3
OH
R CH _ NO2 + H2O O d+
O 2N CH 2 C
CH 3
O
CH 3
4

Reakční schéma aromatických nitrolátek
(O 2N) NO 2
E + (S EAr)
Nu - (S NAr)
e - (redukce)
5

S E Ar Reakční koordináta
elektrofilní substitucena dezaktivované molekule nitrobenzenu
S E
O
N O
S E
- I >> -M
6

S N Ar Nukleofilní substituce na polynitroaromátech
NO 2
HO
NO 2
OH - NO 2
H CN
CN
O2N NO2 CN O2N NO2 - H O2N NO2 OH
NO 2 NO 2 NO2
7

NO 2
pH < 7
pH ~ 7
pH > 7
N N
O
Redukce nitroaromátů I
vliv pH na průběh redukce
aniline
NH 2
NO
NO +
NH OH
NH OH
nitrosobenzene N-phenylhydroxylamine
- H 2O
N N N
H
H
N
azoxybenzene azobenzene
hydrazobenzene
8

Redukce nitroaromátů II
pH < 7
9

Redukce nitroaromátů III
pH £ 7
10

Redukce nitroaromátů IV
selektivní redukce polynitroaromátů
11

Redukce nitroaromátů V
selektivní redukce polynitroaromátů
12

O 2N
POLYNITROAROMÁTY jako trhaviny
OH
NO 2
NO 2
C – NO 2 sloučeniny
O 2N
CH 3
NO 2
NO 2
O 2N
H 2N
NH 2
NO 2
PA TNT TATB
NO 2
NH 2
13

O 2N
N
NITRAMINY jako trhaviny
N – NO 2 sloučeniny
N
NO 2
N
NO 2
O2N
O 2N
O 2N
RDX HNIW
N
N
N
N
N
N
NO 2
NO 2
NO 2
14

Výbuchová charakteristika trhavin
Q v = 4 564 kJ kg -1
T v = 3 300 K
Vol v (273 K) = 825 l kg -1
V D = 6 900 m s -1
ρ = 1.60 g cm -3
η = 0.1
rozměr nálože = o.d. 5 x 8 cm
t D = 1.16 10 -5 s
(628 cm 3)
Vol V (3 300 K) = 9 892 l kg -1
TNT
Práce 1.27 kWh
Expanze objemu 15 000 x
VÝKON 39 GW
TEMELÍN max. 1.5 GW (1/25)
15