Nitrofenoly

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 13. července 2018; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Nitrofenoly (hydroxynitrobenzeny) jsou organické sloučeniny , nitroderiváty fenolu , s obecným vzorcem HOC 6 H 5-n (NO 2 ) n .

Nomenklatura

• Mononitrofenoly - tři izomery podle polohy substituentu - nitroskupiny:

• 2-nitrofenol
  ( o -nitrofenol )

• 3-nitrofenol
  ( m -nitrofenol )

• 4-nitrofenol
  ( p -nitrofenol )

• Dinitrofenoly - šest izomerů podle polohy substituentů - nitroskupiny:

• 2,3-dinitrofenol

• 2,4-dinitrofenol

• 2,5-dinitrofenol

• 2,6-dinitrofenol

• 3,4-dinitrofenol

• 3,5-dinitrofenol

• Trinitrofenoly - šest izomerů podle polohy substituentů - nitroskupiny:

• 2,3,4-trinitrofenol

• 2,3,5-trinitrofenol

• 2,3,6-trinitrofenol

• 2,4,5-trinitrofenol

• 2,4,6-trinitrofenol

• 3,4,5-trinitrofenol

• Tetranitrofenoly - tři izomery podle polohy substituentů - nitroskupiny:

• 2,3,4,5-tetranitrofenol

• 2,3,4,6-tetranitrofenol

• 2,3,5,6-tetranitrofenol

• Pentanitrofenol:

• 2,3,4,5,6-pentanitrofenol

Získání

• Z mononitrofenolů mají praktický význam 2- a 4-nitrofenoly. V průmyslu se získávají zahříváním odpovídajících 2- a 4-nitrochlorbenzenů s 10-15% vodným roztokem NaOH při 150-190 °C a tlaku 0,2-0,6 MPa a také nitrací fenolu zředěnou dusičnou kyselina ( katalyzátor  - NaN02 ) s následnou frakcionací směsi. 3-Nitrofenol se získá diazotací 3- nitroanilinu s následným nahrazením diazoskupiny hydroxyskupinou.
• Dinitrofenoly se v průmyslu obvykle získávají nitrací fenolů nebo mononitrofenolů. 2,4-dinitrofenol se také syntetizuje alkalickou hydrolýzou 2,4- dinitrochlorbenzenu .
• Trinitrofenol se získává nitrací kyseliny fenoldisulfonové směsí kyseliny dusičné a sírové ; z dinitrochlorbenzenu hydrolýzou na dinitrofenol s následnou nitrací; z benzenu působením kyseliny dusičné za přítomnosti Hg(NO 3 ) 2 .

Fyzikální vlastnosti

Fyzikální vlastnosti některých nitrofenolů

izomer	Molekulová hmotnost, g/mol	Vzhled	T tát. °C	T balík °C	Hustota, g/cm³	Rozpustnost, g/100 g roztoku
2-nitrofenol	139,12	světle žluté polyedrické jehly	45; 45,3-46,0	214,5; 217,25; 216	1,2942 40 °C	ve vodě 0,21; v ethanolu 46
3-nitrofenol		bezbarvé polyedrické krystaly	96; 97	194 70 mm Hg	1,485	ve vodě 1,35: v ethanolu 195
4-nitrofenol		žluté polyedrické hranoly	114; 114-1145,6	279 rozdíl	1,479	ve vodě 1,6: v ethanolu 189,5
2,3-dinitrofenol	184,11	žluté polyedrické jehly	144		1,681	těžce rozpustný ve vodě, snadno rozpustný v ethanolu a etheru
2,4-dinitrofenol		žluté kosočtverečné desky	111,6; 114; 115-116 vozg.		1,683	ve vodě 0,56, v ethanolu 3,9
2,5-dinitrofenol		žluté jehlice	108			těžce rozpustný ve vodě, snadno rozpustný v ethanolu a etheru
2,6-dinitrofenol		světle žluté kosočtverečné jehlice	63-64			těžce rozpustný ve vodě, snadno rozpustný v ethanolu a etheru
3,4-dinitrofenol		bezbarvé triklinické jehlice	134		1,672	rozpustný v ethanolu a etheru
3,5-dinitrofenol		polyedrické desky	122; 123; 126,1		1,702	nerozpustný ve vodě, snadno v ethanolu a etheru
2,3,6-trinitrofenol	229,11	jehly	118			těžce rozpustný ve vodě, snadno rozpustný v ethanolu a etheru
2,4,5-trinitrofenol		jehly	96			těžce rozpustný ve vodě, snadno rozpustný v ethanolu a etheru
2,4,6-trinitrofenol		bezbarvé mnohostěny	80,7	195 2 mm Hg >300 výbuch.	1,763	ve vodě 1,4; v ethanolu 4,91; ve vysílání 1.43
2,3,4,6-tetranitrofenol	274,12	žluté jehlice	140 rozdíl	exploduje		snadno rozpustný ve vodě
2,3,4,5,6-pentanitrofenol	319,12		190 rozdíl

Chemické vlastnosti

• o- a p -nitrofenoly jsou tautomery odpovídajících α- a γ-ketonitronových kyselin:

Kyselost média ovlivňuje tautomerní rovnováhu a tautomerní formy mají různé barvy, což umožňuje jejich použití jako acidobazické indikátory . Parametry přechodu jsou uvedeny v tabulce: Možnosti přechodu indikátoru

izomer	pH přechod	barva
2-nitrofenol	5,0-7,0	žlutá
3-nitrofenol	7,8-8,6	oranžový
4-nitrofenol	5,6-7,6	žlutá
2,4-dinitrofenol	2,0-4,7	žlutá
2,5-dinitrofenol	4,0-5,8	žlutá
2,6-dinitrofenol	1,7-4,4	žlutá

• Nitrofenoly jsou silně spojeny v důsledku tvorby vodíkových vazeb mezi hydroxylovými a nitroskupinami:

Samostatně stojí O- nitrofenol, ve kterém se tvoří intramolekulární vodíková vazba: To má za následek nižší bod tání o- nitrofenolu .

• Zavedení nitroskupiny do fenolu výrazně zvyšuje disociační konstantu , zejména u ortho a para substituentů:

Disociační konstanty některých nitrofenolů

izomer	pKa _ _
fenol	9,89
2-nitrofenol	7.23
3-nitrofenol	8.35
4-nitrofenol	7.15
2,3-dinitrofenol	4,89
2,4-dinitrofenol	4.08
2,5-dinitrofenol	5.15
2,6-dinitrofenol	4.15
3,4-dinitrofenol	5.37
3,5-dinitrofenol	6.68
2,4,6-trinitrofenol	0,8

• Kyselé vlastnosti nitrofenolů jsou sice zesíleny, ale v alkalickém prostředí v důsledku tautomerie nevznikají fenoláty , ale soli ketonitronových kyselin:

• Nitrofenoly se redukují (např. železem v kyselém prostředí) na odpovídající aminofenoly .
• Elektrofilní substituce ( sulfonace , bromace, nitrace atd.) pro 4-nitrofenol nastává v poloze 2 a pro 3-nitrofenol v poloze 4 a 6.

Aplikace

• Mononitrofenoly jsou meziprodukty syntézy aminofenolů a sirných barviv, acidobazických indikátorů.
• 4-Nitrofenol je fungicid používaný například při ošetřování kůže.
• 2,4-Dinitrofenol se používá k získání 2,4-diaminofenolu , 2-amino-4-nitrofenolu a 2,4,6-trinitrofenolu , při výrobě sirných barviv, antiseptik pro impregnaci dřeva (např. triolit obsahující 80 % NaF, 15 % 2,4 -dinitrofenolu a 5 % Na2Cr207 ) .
• 2,4,6-Trinitrofenol (kyselina pikrová) se dlouho používá jako žluté barvivo na vlnu, hedvábí, kůži a vlasy. Od konce 19. století - trhavina (BB) pro vybavení granátů, rozbušek, ve slitinách s jinými výbušninami (hlavně dinitronaftaleny ) - pro vybavení min, leteckých bomb, výbušných granátů produkujících kouř.

Toxicita

• Mononitrofenoly ovlivňují centrální nervový systém , játra, ledviny; MPC 1 mg/m³.
• Dinitrofenoly jsou výbušné, jedovaté, silně dráždí kůži, sliznice, způsobují dermatitidu; MPC 0,02 - 0,05 mg/m³.
• Trinitrofenol dráždí kůži, způsobuje otravu; MPC 0,1 mg/m³ (USA).
• Je popsána subakutní otrava nitrofenoly, v jejímž klinickém obrazu se rozlišuje astenovegetativní reakce, zvýšená žízeň, tachykardie , bolesti hlavy, nechutenství, průjem , zežloutnutí skléry , vezikulární dermatitida s přechodem do chronické formy, přičemž axilární a inguinální oblasti jsou obzvláště zranitelné.

Literatura

• Nitrofenoly // Encyklopedický slovník Brockhausa a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
• Chemická encyklopedie / Redakční rada: Knunyants I. L. et al. - M . : Sovětská encyklopedie, 1992. - T. 3. - 639 s. - ISBN 5-82270-039-8 .
• Příručka chemika / Redakční rada: Nikolsky B. P. et al. - 3. vyd., opraveno. - L . : Chemie, 1971. - T. 2. - 1168 s.
• Nesmeyanov A.N., Nesmeyanov N.A. Počátky organické chemie. Ve 2 svazcích. - M. : "Chemie", 1970. - T. 2. - 824 s.
• Obecná organická chemie / Ed. Barton D. - M. : "Chemistry", 1982. - T. 3. - 738 s.
• Orlova E. Yu. Chemie a technologie trhavin. - Ed. druhý, per. a doplňkové - L .: "Chemie", 1972. - 688 s.