Нитрены — нестабильные соединения формально одновалентного азота с общей формулой RN:, где R = Alk, Ar, NR ₂ ', OR', CN и др. Среди нитренов выделяют и .

Нитрены являются высокореакционными интермедиатами — азотистыми аналогами карбенов . Как и карбены, нитрены могут находиться как в триплетном, так и в синглетном состоянии. Ввиду нестойкости нитренов их изучение возможно с помощью физико-химических методов исследования: , методом матричной изоляции .

Синтез нитренов

Нитрены получают несколькими способами:

• термолиз или фотолиз азидов и ряда других соединений

${\displaystyle {\mathsf {R{\text{-}}{\ddot {N}}{\text{-}}Z\ {\xrightarrow[{}]{^{o}t,h\nu }}\ R{\ddot {N}}+Z,\ Z=N_{2},NR_{3}',C_{5}H_{5}N,OP(OR')_{3},S(CH_{3})_{2}}}}$

• взаимодействием O-арилсульфонилгидроксиламинов и их производных с основаниями

${\displaystyle {\mathsf {RNXY\ {\xrightarrow[{-BX}]{+B}}\ RNY\rightarrow \ RN{\text{:}}+Y^{-},\ X=H,Na;Y=OSO_{2}Ar,Hal}}}$

• Частичное восстановление нитросоединений и нитрозосоединений

${\displaystyle {\mathsf {RNO\ {\xrightarrow[{-R'_{3}PO}]{+R'_{3}P}}\ RN{\text{:}}}}}$

Свойства

Химические свойства нитренов зависят от их электронного строения. Нитрены способны вступать в следующие реакции:

• отрыв атомов водорода от других соединений с образованием аминов (для триплетных нитренов)

${\displaystyle {\mathsf {RN{\text{:}}\ {\xrightarrow[{}]{R^{1}H}}\ R{\dot {N}}H\ {\xrightarrow[{}]{R^{1}H}}\ RNH_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {RN{\text{:}}\ {\xrightarrow[{}]{R^{1}H}}\ R{\text{-}}NH{\text{-}}R^{1}}}}$

• внедрение по C-H связи (для синглетных нитренов)
• присоединение к кратным связям

• перегруппировки (например, изомеризация в имины )

${\displaystyle {\mathsf {R_{3}C{\ddot {N}}\rightarrow R_{2}C{\text{=}}NR,\ R=H,Alk}}}$

Применение

Реакции с участием нитренов применяются в органическом синтезе, например, в синтезе производных азиридина .

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8 .