8.1硝基化合物（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

硝基化合物 硝基化合物的结构与命名 1 2 硝基化合物的性质 3 芳香族硝基化合物的制法 4 重要的硝基化合物的 目 录 硝基化合物的结构与命名 1 2 硝基化合物的性质 3 芳香族硝基化合物的制法 4 重要的硝基化合物的 目 录 分子中含有硝基（ ）官能团的有机化合物叫做硝基化合物，它可以看成是烃分子中的氢原子被硝基取代后的产物。其中硝基与脂肪族烃基相连的叫做脂肪族硝基化合物，与芳香族烃基相连的叫做芳香族硝基化合物。芳香族硝基化合物比脂肪族硝基化合物应用广泛，因此，我们主要学习和讨论芳香族硝基化合物。 一、硝基化合物的结构与命名 芳香族硝基化合物通常是指硝基直接与苯环相连的一类有机化合物。可用通式（ ）来表示。在芳香族硝基化合物中，（ ）是分子中的官 能团，其结构式为（ ），硝基是较强的钝化基，苯环上连接硝基后， 其取代反应活性明显降低。 1、硝基化合物的结构 一、硝基化合物的结构与命名 芳香族硝基化合物命名时，以芳烃为母体，硝基作为取代基。例如： 2、硝基化合物的命名 硝基苯 对硝基氯苯 间二硝基苯 2，4，6—三硝基甲苯（俗名TNT） 习题一：给下列化合物命名 习题二：写出下列化合物的构造式 （1）对硝基乙苯 （2）2－氯－4－硝基甲苯 （3）间二硝基苯 硝基化合物的结构与命名 1 2 硝基化合物的性质 3 芳香族硝基化合物的制法 4 重要的硝基化合物的 目 录 1、物态与气味 芳香族－硝基化合物为无色或者淡黄色液体，或者固体。多硝基化合物为黄色晶体。具有爆炸性，可用作炸药。有的多硝基化合物具有麝香香味，可用作香料。 一、硝基化合物的物理性质 2、密度与溶解性 硝基化合物的相对密度均大于1，比水重。不溶于水，易溶于有机溶剂。此外，硝基化合物有毒，应避免与皮肤直接接触或吸人其蒸气。 一、硝基化合物的物理性质 名称 熔点 /℃ 沸点 /℃ 相对密度（ ） 硝基苯 5.7 210 1.203 邻二硝基苯 118 319（99.2kPa） 1.565（17℃） 间二硝基苯 89.8 303（102.7kPa） 1.571（0℃） 对二硝基苯 174 2969（103.6kPa） 1.625 1，3，5—三硝基苯 122 分解 1.688 邻硝基甲苯 —9.3 222 1.168 间硝基甲苯 16 231 1.157 对硝基甲苯 52 238.5 1.286 2，4—二硝基甲苯 70 300 1.521（15℃） 2—硝基萘 61 304 1.332 芳香族硝基化合物的性质比较稳定。其化学反应主要发生在官能团硝基以及被硝基钝化的苯环上。 二、硝基化合物的化学性质 1、硝基上的还原反应 二、硝基化合物的化学性质 芳香族硝基化合物在酸性介质中与还原剂作用，硝基被还原成氨基，生成芳胺。常用的还原剂有铁与盐酸、锡与盐酸等。例如，工业上和实验室中以铁为还原剂，在稀盐酸中还原硝基苯制取苯胺： （1）还原剂还原 苯胺 1、硝基上的还原反应 二、硝基化合物的化学性质 在一定温度和压力下，催化加氢也可使硝基苯还原成苯胺。 由于催化加氢法在产品质量和收率等方面均优于化学还原法，因此是目前生产苯胺常用的方法。 （2）催化加氢 14 1、硝基上的还原反应 二、硝基化合物的化学性质 还原多硝基化合物时，选择不同的还原剂，可使其部分还原或全部还原。例如，在间二硝基苯的还原反应中，如果选用硫氢化钠作还原剂，可只还原其中的一个硝基，生成间硝基苯胺。 （3）选择性还原 间二硝基苯胺 15 1、硝基上的还原反应 二、硝基化合物的化学性质 但是，如果选用铁和盐酸作还原剂或催化加氢，则两个硝基全部被还原，生成间苯二胺。 （3）选择性还原 间苯二胺 16 1、硝基上的还原反应 二、硝基化合物的化学性质 利用多硝基苯的选择还原可以制取许多有用的化工产品。 间硝基苯胺为黄色晶体，主要用于生产偶氮染料。 间苯二胺为白色晶体，是合成聚氨酯和杀菌剂的原料，也用作毛皮染料和环氧树脂固化剂。 （3）选择性还原 17 2、苯环上的取代反应 二、硝基化合物的化学性质 硝基是间位定位基，可使苯环钝化，硝基苯的环上取代反应主要发生在间位，且比较难于进行。例如： 由于硝基对苯环的强烈钝化作用，硝基苯不能发生傅－克烷基化和酰基化反应。 18 三、硝基对苯环上其它基团的影响 硝基不仅钝化苯环，使苯环上的取代反应难于进行，而且对苯环上其他取代基的性质也会产生显著的影响。 19 三、硝基对苯环上其它基团的影响 1、使卤苯的水解