3.2.5. Нитросоединения.

Нитросоединения характеризуются наличием нитрогруппы - NO₂. Ей изомерна структура -О-NO (эфиры азотистой кислоты). В зависимости от строения атома углерода, с которым связана нитрогруппы, различают первичные

R-CH₂-NO₂, вторичные, третичныенитросоединения.

Нитрогруппа может быть представлена в виде гибрида двух эквивалентных резонансных структур

В гибридной структуре атом азота несет полный положительный заряд, а каждый атом кислорода - половину отрицательного заряда. Это обуславливает сильный отрицательный индуктивный эффект нитрогруппы - I_NO2 и высокую полярность нитросоединений.

Нитросоединения получают в промышленности нитрованием алканов парами азотной кислоты при 250-500^оС. Другие способы получения алифатических нитросоединений основаны на реакции алкилгалогенидов с нитритом натрия в растворе диметилсульфоксида или диметилформамида. Вместо нитрита натрия часто применяют азотистокислое серебро, обычно в растворе диэтилового эфира.

Вследствие сильных электроноакцепторных свойств нитрогруппы -метиленовое -СН₂- и метиленовое -СН- звенья первичных и вторичных нитроалканов обладают подвижными атомами водорода. Это проявляется прежде всего в том, что соединения с нитрогруппой при первичном или вторичном атомах углерода реагирует со щелочью в таутомерной форме. Пара электронов, связывающая этом углерода с уходящим протоном, перемещается, осуществляя связь атомов углерода и азота. При этом заряд аниона сосредотачивается на атоме кислорода и образуются соли так называемых ацинитросоединений:

Ацинитроформа характеризуется кислыми свойствами и в щелочной среде образует соль. При подкислении равновесие реакций сдвигается влево. Подвижность атомов водорода первичных и вторичных нитросоединений сказывается на их отношении к азотистой кислоте (качественная реакция).

Первичные и вторичные нитросоединения конденсируются в присутствии щелочей с альдегидами, образуя нитроспирты (нуклеофильное присоединение):

Нитроалканы используются в технике как растворители, для производства альдегидов, кислот, взрывчатых веществ, в реактивной технике, резиновой промышленности (вулканизаторы), при изготовлении пластмасс и т.д.

3.2.6. Амины.

Амины - соединения, образующиеся в результате замещения водородных атомов в аммиаке алкильными группами. В зависимости от того, сколько атомов водорода замещено радикалами, различают первичные (RNH₂) и третичные (R₃N) амины. Изомерия аминов зависит от положения аминогруппы и строения радикалов, связанных с атомом азота.

Первичные амины получают восстановлением нитросоединений, нуклеофильным замещением галогена в галогеналкилах или ОН-группы в спиртах под действием аммиака. Вторичные и третичные амины получают алкилированием первичных аминов (по реакции Гофмана).

Аминогруппа весьма реакционноспособна благодаря наличию связанных с атомом азота подвижных атомов водорода (реакции с азотистой кислотой, алкилирование, ацилирование и др.). Подобно аммиаку, амины проявляют основные свойства, что обусловлено наличием у атома азота неподеленной электронной пары.

Амины используют в синтезе лекарственных препаратов, красителей, в производстве ПАВ и синтетических волокон.