Нитросоединения — органические соединения, содержащие одну или несколько нитрогрупп —NO2, соединенных с атомом углерода (связь углерод - азот: C-N) Нитрогруппа имеет плоскую конфигурацию. Атомы C, N, O лежат в одной плоскости. O // - С - N \\ O Исследования показывают, что связи NO являются равноценными и промежуточными между одинарными и двойными: O⁻¹/² /.· - С - N⁺ \·. O⁻¹/²
Получение а) Из галогенпроизводных с нитрита серебра C₂H₅Br + AgNO₂ = C₂H₅NO₂ + AgBr↓
Таутомерия При наличии α-атомов водорода (в случае первичных и вторичных алифатических нитросоединений) возможна таутомерия между нитросоединениями и нитроновыми кислотами (аци-формами нитросоединений):
Hᵃ O O - H | || | H₃С -Сᵃ - N⁺ ⇔ H₃С - Cᵃ = N⁺ | | | | Hᵃ O⁻ Hᵃ O⁻
I стадия гидролиза:
NH4SO4 + H2O ⇄ NH4OH+NH4HSO4
Полное ионное уравнение:
2NH₄⁺ + SO₄²⁻ + H₂O ⇄ NH₄OH + NH₄⁺ + H⁺ + SO₄²⁻
Краткое ионное уравнение:NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₄OH + H⁺
Вторая стадия гидролиза:
Молекулярное уравнение:
NH4HSO4 + H2O ⇄ NH4OH + H2SO4
Полное ионное уравнение:
NH4⁺ + H⁺ + SO4²⁻ + H2O ⇄ NH4OH + 2H⁺ + SO4²⁻
Краткое ионное уравнение:
NH4⁺ + H2O ⇄ NH4OH + H⁺
Т.к. в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет имееть кислую среду (pH < 7).
Сульфид бария - соль, образованная слабой кислотой и сильным - основанием - гидролиз идет по аниону:Первая стадия гидролиза
Молекулярное уравнение:
2BaS + 2H2O ⇄ Ba(OH)2 + Ba(HS)2
Полное ионное уравнение:
2Ba²⁺ + 2S²⁻ + 2H2O ⇄ Ba²⁺ + 2OH⁻ + Ba²⁺ + 2HS⁻
Краткое ионное уравнение:
S²⁻ + H2O ⇄ HS⁻ + OH⁻
Вторая стадия гидролиза:
Молекулярное уравнение:
Ba(HS)2 + 2H2O ⇄ Ba(OH)2 + 2H2S
Полное ионное уравнение:
Ba²⁺ + 2HS⁻+ 2H2O ⇄ Ba²⁺ + 2OH⁻+ 2H2S
Краткое ионное уравнение:
HS- + H2O ⇄ OH- + H2S
Т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH⁻), то раствор будет иметь щелочную среду (pH > 7).
Хлорид бария - соль, образованная сильной кислотой и сильным основанием гидролизу не подвергается.
Нитрит калия - соль слабой кислоты и сильного основания, гидролиз проходит по аниону:
Молекулярное уравнение:
KNO2 + HOH ⇄ KOH + HNO2
Полное ионное уравнение:
K⁺ + NO2⁻ + HOH ⇄ K⁺ + OH⁻ + HNO2
Краткое ионное уравнение:
NO2⁻ + HOH ⇄ HNO2 + OH⁻
Т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH⁻), то раствор имеет щелочную среду (pH > 7)
Нитрогруппа имеет плоскую конфигурацию. Атомы C, N, O лежат в одной плоскости.
O
//
- С - N
\\
O
Исследования показывают, что связи NO являются равноценными и промежуточными между одинарными и двойными:
O⁻¹/²
/.·
- С - N⁺
\·.
O⁻¹/²
Получение
а) Из галогенпроизводных с нитрита серебра
C₂H₅Br + AgNO₂ = C₂H₅NO₂ + AgBr↓
б) Прямое нитрование азотной кислотой (образуется смесь продуктов)
C₃H₈ + HNO₃ ⇒ CH₃-CH(NO₂)-CH₃ + CH₃-CH₂-CH₂NO₂
+ CH₃CH₂NO₂ + CH₃NO₂
в) окисление аминов в жестких условиях
KMnO₄, 50°
ацетон/вода
(СH₃)₃С-СH₂-С(СH₃)₂-NH₂ > (СH₃)₃С-СH₂-С(СH₃)₂-NO₂
пероксиуксусная
(надуксусная) кислота
__ CH₃-CO-OOH __
/ \ __ NH2 > / \ __NO₂
\ __ / CH₂Cl₂ \__ /
циклогексанамин нитроциклогексан
Таутомерия
При наличии α-атомов водорода (в случае первичных и вторичных алифатических нитросоединений) возможна таутомерия между нитросоединениями и нитроновыми кислотами (аци-формами нитросоединений):
Hᵃ O O - H
| || |
H₃С -Сᵃ - N⁺ ⇔ H₃С - Cᵃ = N⁺
| | | |
Hᵃ O⁻ Hᵃ O⁻