ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

НИТРОЗОСОЕДИНEНИЯ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


НИТРОЗОСОЕДИНEНИЯ (С-нитрозосоединения), содержат в молекуле одну или неск. нитрозогрупп —N=O, связанных с атомами углерода. Известны также N- и О-нитрозосоединения (см. Нитрозамины и Нитриты органические). Обычно Н. существуют в виде равновесной смеси мономера и димера (для последнего характерна геом. изомерия):

3054-37.jpg

Назв. мономерных Н. производят прибавлением префикса "нитрозо" к назв. соединения-основы.

В индивидуальном состоянии большинство Н. находятся в виде димеров, однако введение электроноакцепторных заместителей в орг. остаток приводит к преобладанию мономеров (напр., трихлор- и трифторнитрозометаны). В димер-ных Н. транс-изомеры стабильнее цис-изомеров. В р-рах или при нагр. димерные Н. диссоциируют, по крайней мере частично. Вицинальные ароматические Н. или непредельные димерные Н. димеризуются специфически, давая фуроксаны, а перфторалкильные Н. при облучении димеризуются в соответствующие О-нитрозогидроксиламины, напр.:

3054-38.jpg

Нитрозогруппа в мономерных и димерных Н.-плоская, напр. для нитрозометана длины связей 0,149 нм (С—М) и 0,122 нм (N—О), угол CNO 112,6°.

Физические свойства. Мономерные Н.-газы или жидкости голубого или зеленого цвета, хорошо раств. во мн. орг. р-рителях, димерные Н.-бесцв. кристаллы, раств., как правило, в полярных р-рителях. Св-ва нек-рых Н. приведены в таблице.

В И К спектрах Н. присутствуют интенсивные полосы, соответствующие валентным колебаниям группы NO: для мономерных алифатических и ароматических Н. при 1540-1620 или 1500-1512 см-1 соотв.; для транс-димеров алифатических и ароматических Н. при 1176-1290 и 1253-1299 см-1; у цис-димеров эти полосы смещены в область больших частот и проявляются в виде дублетов при 1323-1344 и 1330-1420 см-1 (алифатические Н.) и 1389 и 1409 см-1 (ароматические Н.).

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЙ

3054-39.jpg


В УФ спектрах мономерных Н. наблюдаются три максимума: 630-790 нм (e 3054-40.jpg45-60, п3054-41.jpgp-переход), 270-290 нм (e3054-42.jpg80, о3054-43.jpgp*-переход) и 220 нм (e3054-44.jpg5.103, п3054-45.jpgp*-пере-ход). Для транс-димеров lмакс 280-300 нм (e 3054-46.jpg5.103 -— 12.103, p3054-47.jpgp*-переход), а для цис-димеров этот максимум сдвинут в коротковолновую область на 10-15 нм.

В спектрах ПМР Н. хим. сдвиги a-Н-атома близки к хим. сдвигам аналогичных протонов в соответствующих нитро-соед., причем они различны для мономеров и цис-, и таранс-димеров Н., что позволяет оценить их количественно в равновесной смеси. В спектре ЯМР на ядрах N хим. сдвиги Н. весьма характерны, хотя и проявляются в широком диапазоне в значительно более сильных полях, чем в соответствующих нитросоед. (5 от 300 до 550 м.д.).

Химические свойства. Особенность алифатических Н., содержащих a-Н-атом,-их необратимая изомеризация в оксимы:

3054-48.jpg

Р-ция катализируется основаниями, водой и полярными р-рителями. Окислители (О3, Н2О2, орг. перкислоты, О2 воздуха и др.) окисляют Н. в соответствующие нитросоединения. Восстановление Н. в зависимости от восстановителя приводит к гидроксиламинам [NaBH4, арсенат (III) и т. п.] или к аминам (металл в к-те, Н2 над Ni-Ренея и др.), причем процесс осложняется конденсацией Н. с промежуточными и конечными продуктами соотв. в азокси- и азосоединения. При действии производных Р(III) происходит дезоксигенирование Н. с образованием нитренов 3054-49.jpg , к-рые далее конденсируются с исходным Н. или вступают во взаимод. с р-рителем.

Н. взаимод. с N,N-дигалогенаминами в присут. солей Сu+ с образованием азоксисоед. RN(O)=NR'. Для Н. характерны р-ции по кратным связям. Так, с олефинами возможны три типа превращений: а) 1,2-присоединение с образованием оксазетидинов; б) 1,4-присоединение (диеновый синтез) с образованием дигидрооксазинов; в) конденсация двух молекул Н. с одной молекулой олефина, приводящая к дигидро-1,3-диокса-2,4-диазинам:

3054-50.jpg

Направление р-ции зависит от природы Н. и олефина.

С илидами серы Н. взаимод. по схеме переилидирования, давая нитроны, а с илидами фосфора - по типу р-ции Витти-га, образуя азометины:

3054-51.jpg

Ароматические Н. реагируют с соед. с активной метиле-новой группой в присут. основных катализаторов, образуя N-ариламины или нитроны:

3055-1.jpg

Н. присоединяют HN3 по связи N=O и нек-рые др. к-ты, а также реактивы Гриньяра.

Третичные и ароматические Н. с активными радикалами R. образуют стабильные нитроксильные радикалы, напр.:

3055-2.jpg

Это св-во позволяет использовать Н. в спиновых ловушек методе.

Получение. Общий способ получения Н.-окисление первичных аминов к-той Каро (выход Н. 30-70%) или гидро-ксиламинов орг. перкислотами, Наl2, HgO и др. Можно использовать окисление орг. перкислотами азометинов, нитронов (окислителем м. б. также О3) и диметилсульфид-иминов (в неполярном р-рителе), напр.:

3055-3.jpg

Н. получают также введением нитрозогруппы в молекулу орг. соед. путем замещения атома водорода (нитрозирование). Для синтеза функционально замещенных алифатических Н. используют нитрозирование соед., содержащих активирующие группы [COR, NO2, CN, C(R)=NH] у нитро-зируемого атома углерода; нитрозирующие агенты-N2O3 или NaNO2/H2SO4. Нитрозирование этими же реагентами вторичных нитросоед.- общий способ получения псевдонит-ролов RR'C(NO)NO2. Для получения алифатических Н. можно использовать радикальное нитрозирование углеводородов, а также действие NO на алхилиодиды (в синтезе перфторалкилнитрозосоед.), напр.:

3055-4.jpg

При действии на кетоксимы галогенов образуются a-хлор-нитрозосоед., в присут. N2O4 — псевдонитролы, при действии тетраацетата Pb-a-ацетоксинитрозосоед., напр.:

3055-5.jpg

Вицинальные хлор- или нитрозамещенные Н. получают с хорошим выходом присоединением соотв. NOCl или N2O3 к олефинам. При действии этих же реагентов на Ag-соли или ангидриды карбоновых к-т карбоксильная группа заменяется на группу NO, напр.:

3055-6.jpg

Однако этот метод синтеза Н. менее распространен.

Нек-рые Н. можно получить действием NOCl на ртутьорг. производные, напр.:

3055-7.jpg

Специфич. методы синтеза ароматических Н.-нитрозирование ароматич. аминов или фенолов действием NaNO2/ H2SO4 с образованием соотв. пара- и орто-замещенных продуктов. Для получения ароматических Н. иногда используют внутримол. диспропорционирование, напр.:

3055-8.jpg

Анализ и применение. Для обнаружения Н. используют их взаимод. с фенолом (резорцином) и конц. H2SO4, приводящее к появлению темно-красного окрашивания, переходящего в темно-голубое после добавления водного р-ра NaOH (р-ция Либермана), или появление интенсивного голубого окрашивания при обработке Н. смесью H2SO4 с дифениламином. Количественно Н. определяют волюмометрически по выделению азота после обработки Н. фенилгидразином.

Н. применяют как полупродукты в синтезе гетероциклич. соед., аминокислот и др. Нитрозофенолы используют для получения красителей и лек. препаратов, фторсодержащие и нек-рые др. Н.-в синтезе эластомеров (см. Фторкаучуки)и для отверждения полимерных композиций, напр. в произ-ве термостойких каучуков.

Нек-рые Н. обладают мутагенной и канцерогенной активностью, а также вызывают кожные заболевания.


===
Исп. литература для статьи «НИТРОЗОСОЕДИНEНИЯ»:
Химия нитро- и нитрозогрупп, пер. с англ., т. 1, М., 1972, с. 100-19, 158-224; т. 2, М., 1973, с. 176-220; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 372-99; Беляев Е. Ю., Гидаспов Б. В., Ароматические нитрозо-соединения, Л., 1989. С. Л. Иоффе.


Страница «НИТРОЗОСОЕДИНEНИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков