Получение
Нитроэфиры могут быть получены при взаимодействии галогеналкилов с нитратом серебра:
R3CX+AgNO3R3CONO2+AgX
где Х – Cl, Br, I; R – H, Alk.
Более удобным и широко распространенным способом получения нитроэфиров, особенно в заводской практике, является этерификация спиртов азотной кислотой или серно-азотной кислотной смесью.
Согласно современным взглядам, механизм этерификации спиртов азотной кислотой или серно-азотной кислотной смесью аналогичен механизму образования нитросоединений.
Ингольд этерификацию спиртов рассматривает как O-нитрование. Точнее, он считает, что происходит электрофильное замещение водорода гидроксила на нитрогруппу. Процесс идет в две стадии:
1) присоединение
2) отрыв протона
Первая стадия протекает медленно, вторая — быстро.
Образование активного этерифицирующего агента идет по схеме:
2HNO3
HNO3+2H2SO4
H2O+H2SO4
Промежуточный комплекс может распадаться как на конечный, так и на исходный продукт, потому что константы K1 и K2 по величине довольно близки и процесс этерификации является обратимым. Чтобы реакция протекала в нужном направлении, необходим активный акцептор протонов, например или .
Спирт атакует положительно заряженный азот и образует с ним связь за счет свободной электронной пары кислорода гидроксила. Реакция будет идти тем быстрее, чем больше частичный положительный заряд на азоте. Таким зарядом обладает катион нитрония . Это делает концентрированную серно-азотную кислотную смесь более сильным этерифицирующим агентом, чем чистая азотная кислота.
Теоретическое объяснение этого факта впервые было дано Сапожниковым, полагавшим, что этерифицирующим агентом в серно-азотной кислотной смеси является молекула азотной кислоты, не связанная с Н20 в гидраты благодаря наличию серной кислоты. Некоторым продолжением исследований и развитием взглядов Сапожникова является работа Еременко, который считает, что механизм О-нитрования Ингольда недостаточно полно отражает процесс и не объясняет многих его явлений.
На основании калориметрических исследований реакции О-нитрования метанола, этиленгликоля, метриола, глицерина, мезоэритрита, пентаэритрита и других спиртов было показано, что О-нитрование одной азотной кислотой прекращается, если в ней воды становится более 40%. Таким образом, даже разбавленная азотная кислота, не содержащая катион нитрония, обладает этерифицирующим
действием.
Кинетические исследования О-нитрования спиртов непрерывным автоматическим методом по выделению реакционного тепла, а также О-нитрования меченого мезоэритрита (180) азотной кислотой позволили предположить, что О-нитрующим агентом является свободная неионизированная азотная кислота. Механизм складывается из следующих реакций:
(медленно)
(быстро)
(быстро)
Смотрите также
Вода, дарующая жизнь
Вода - первоисточник жизни. То, без чего невозможна жизнь.
Вода — единственная субстанция, которая встречается в природе в трех формах:
твердой (лед), жидкой и в виде газа.
Хроническое об ...
Классификация металлов и их сплавов
...
Апельсиновое масло
Растительные эссенции,
эфирные (ароматические) масла – это природные вещества, обладающие сильным
действием и имеющие различные полезные свойства. Они хорошо впитываются, что
немаловажно в ...