Нитроэфиры (O- нитросоединения , органические нитраты) — органические соединения, содержащие одну или несколько групп -О-NO ₂ , соединённых ковалентной связью с атомом углерода, сложные эфиры азотной кислоты и спиртов .

Свойства

Алифатические нитроэфиры — обычно бесцветные или желтоватые жидкости (низшие алифатические , нитроэфиры этиленгликоля и глицерина ) либо твёрдые вещества ( пентаэритриттетранитрат , нитроцеллюлозы ), хорошо растворимые в органических растворителях. Нитроэфиры склонны при хранении к разложению, примеси кислот увеличивают скорость разложения. Многие нитроэфиры чувствительны к ударам и детонации и способны разлагаться со взрывом.

В ИК-спектрах присутствуют полосы 1272—1282 и 1626—1634 см ⁻¹ симметричных и антисимметричных колебаний группы NO ₂ , в спектрах ЯМР алифатических нитроэфиров сигнал α-атомов водорода сдвинут в слабое поле на 0.5-0.7 м.д. по отношению к сигналам α-атомов водорода соответствующих спиртов.

Синтез

В промышленности алкилнитраты синтезируют этерификацией спиртов концентрированной азотной кислотой, нитрующей смесью (смесью азотной и серной кислот) или, в случае чувствительных к сильнокислотным средам спиртов, смесью азотной кислоты и уксусного ангидрида ; для стабилизации образующихся в ходе реакции алкилнитратов иногда в реакционную смесь добавляют мочевину .

В лабораторных условиях одним из методов получения нитратов является реакция алкилгалогенидов с нитратами некоторых переходных металлов — алкилгалогенидов с нитратом серебра , аллил- бензил- и алкилбромидов с HgNO ₃ в глиме (диметиловом эфире этиленгликоля):

${\displaystyle {\mathsf {RHal+MNO_{3}\rightarrow RONO_{2}+MHal}}}$

Сходным методом синтеза является взаимодействие алкилхлоркарбонатов с нитратом серебра в пиридине :

${\displaystyle {\mathsf {ROCOCl{\xrightarrow[{}]{AgNO_{3}}}[ROCONO_{2}]\rightarrow RONO_{2}+CO_{2}}}}$

Алкилнитраты также синтезируются этерификацией спиртов смешанными ангидридами азотной и карбоновых кислот (ацилнитратами) или тетрафторборатом нитрония NO ₂ ⁺ BF ₄ ⁻ .

1,2-динитроэфиры могут быть получены взаимодействием алкенов с нитратом таллия Tl(NO ₃ ) ₃ в пентане :

${\displaystyle {\mathsf {RCH{\text{=}}CH_{2}+Tl(NO_{3})_{3}\rightarrow RCH(ONO_{2})CH_{2}ONO_{2}}}}$

Применение

Наиболее крупнотоннажным нитроэфиром являются нитроцеллюлозы , использующиеся для производства бездымных порохов и ранее широко применявшиеся для производства целлулоида и нитроэмалей .

Многие нитроэфиры используются в качестве взрывчатых веществ — как индивидуально, так и в составе композиций. Так, тринитроцеллюлоза ( пироксилин ) является основой бездымных порохов , в случае кордита и баллиститов она желатинизируется нитроглицерином и нитрогликолем ; эти же соединения входят в состав динамитов .

Пентаэритриттетранитрат (ТЭН) используется в качестве инициирующего (детонирующие шнуры, детонаторы) и бризантного (в кумулятивных снарядах) взрывчатого вещества.

Некоторые нитроэфиры нашли медицинское применение в качестве антиангинальных средств, в первую очередь, для купирования и предупреждения приступов стенокардии и других проявлений коронарной недостаточности ; наиболее широко в этом качестве используются нитроглицерин и моно- и динитрат изосорбида .

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8 .
• О. Я. Нейланд. Органическая химия. — М. : Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1 .