En İyi Sorular
Zaman Çizelgesi
Sohbet
Bakış Açıları

Nitro bileşiği

Vikipedi'den, özgür ansiklopediden

Nitro bileşiği
Remove ads

Nitro bileşikleri, bir veya daha fazla nitro fonksiyonel grubu (−NO2) içeren organik bileşiklerdir. Nitro grubu, dünya çapında kullanılan en yaygın eksplosoforlardan (bileşiği patlayıcı madde yapan fonksiyonel grup) biridir. Nitro grubuda güçlü bir elektron çeken gruptur. Bu özellik nedeniyle, nitro grubuna alfa (bitişik) olan C-H bağları asidik olabilir. Aynı nedenden dolayı, aromatik bileşiklerde nitro grubunun varlığı elektrofilik aromatik sübstitüsyonu yavaşlatsa da nükleofilik aromatik sübstitüsyonu kolaylaştırır. Nitro grupları, doğada nadiren bulunur ve nitrik asit ile başlayan nitrolama reaksiyonları tarafından neredeyse her zaman üretilir.

Thumb
Nitro grubunun yapısı
Remove ads

Sentezi

Özetle
Bakış açısı

Aromatik nitro bileşiklerinin hazırlanması

Aromatik nitro bileşikleri tipik olarak nitrolama ile sentezlenir. Nitrolama, elektrofil nitronyum iyonu (NO2+) üreten bir nitrik asit ve sülfürik asit karışımı kullanılarak elde edilir:

Benzen + Nitronyum iyonu 
 
 H+
Şablon:Biochem reaction arrow alt text
 Nitrobenzen

En büyük ölçekte üretilen nitrolama ürünü, en fazla nitrobenzendir. Trinitrofenol (pikrik asit), trinitrotoluen (TNT) ve trinitrorezorsinol (stifnik asit) dahil olmak üzere birçok patlayıcı madde nitrolama ile üretilir.[1] Halojenlenmiş fenollerden başlayan, aril-NO2 grubunun yapımı için bir başka ama daha özel bir yöntem, Zinke nitrolamasıdır.

Alifatik nitro bileşiklerinin hazırlanması

Alifatik nitro bileşikleri çeşitli yöntemlerle sentezlenebilir; önemli örnekler şunları içerir:

Thumb
Nitrobenzenin yapısal detayları, uzaklıklar pikometredir.[5]

Ter Meer Reaksiyonu

Nükleofilik alifatik sübstitüsyonda, sodyum nitrit (NaNO2) bir alkil halojenürle yer değiştirir. Adını Edmund ter Meer'den alan,[13] Ter Meer reaksiyonunda (1876), reaktant bir 1,1-halonitroalkandır:

Thumb

İlk yavaş ilerleyen aşamada, bir protonun nitroalkan 1'den bir karbanyon 2'ye, ardından, bir aci-nitro 3'e protonasyona ve sonunda 3.3'ün deneysel olarak gözlemlenen hidrojenin kinetik izotop etkisine dayanarak, klorun nükleofilik yer değiştirmesinin önlendiği reaksiyon mekanizması önerilmektedir.[14] Aynı reaktant potasyum hidroksit ile reaksiyona girdiğinde, reaksiyon ürünü 1,2-dinitro dimerdir.[15]

Remove ads

Oluşumu

Doğada

Kloramfenikol, doğal yolla oluşan bir nitro bileşiğinin nadir örneğidir. En azından bazı doğal yolla oluşan nitro grupları, amino gruplarının oksidasyonu ile oluşur.[16] 2-Nitrofenol kenelerin toplanma feromonudur.

Nitro bileşiklerinin örnekleri doğada nadirdir. 3-Nitropropiyonik asit mantarlar ve bitkiler (Indigofera)de bulundu. Nitropentadesen, termitlerde bulunan bir savunma bileşiğidir. Nitrofeniletan Aniba canelilla'da bulunur.[17] Nitrofeniletan, Annonaceae, Lauraceae ve Papaveraceae üyelerinde de bulunur.[18]

Tıbbi ilaçlarda

Tıbbi ilaçlarda nadiren kullanılmasına rağmen, nitro grubu mutajenisite ve genotoksisite ile ilişkilidir ve bu nedenle genellikle ilaç keşfi sürecinde bir yükümlülük olarak görülür.[19]

Remove ads

Alifatik nitro bileşiklerinin reaksiyonları

Özetle
Bakış açısı

İndirgenme

Nitro bileşikleri çeşitli organik reaksiyonlara katılır, en önemlisi, karşılık gelen aminlere indirgenmeleridir:

RNO2 + 3 H2 → RNH2 + 2 H2O

Asit-baz reaksiyonları

Nitroalkanların α-karbonu biraz asidiktir. Nitrometan ve 2-nitropropanın pKa değerleri dimetil sülfoksit (DMSO) çözeltisinde sırasıyla 17.2 ve 16.9'dur. Bu değerler yaklaşık 11'lik bir sulu pKa'yı göstermektedir.[20] Başka bir ifadeyle, bu karbon asitler sulu çözelti içinde protondan arındırılabilir. Konjuge bazına nitronat denir. Nitronatlar, nitroaldol reaksiyonu ve Nef reaksiyonunda ara ürün olarak oluşurlar.

Kondensasyon reaksiyonları

Nitrometan, nitroaldol reaksiyonunda baz katalizatörü ile aldehitlere 1,2- konumunda eklenir. Benzer şekilde, Michael reaksiyonunda bir Michael vericisi olarak, alfa-beta doymamış karbonil bileşiklerine 1,4- konumunda eklenir. Nitroalkenler, enolat bileşikleri ile Michael reaksiyonunda Michael alıcılarıdır.[21][22]

Biyokimyasal reaksiyonlar

Birçok flavine bağımlı enzimler, alifatik nitro bileşiklerini daha az toksik aldehitler ve ketonlara yükseltgeyebilmektedirler. Nitroalkan oksidaz ve 3-nitropropiyonat oksidaz alifatik nitro bileşiklerini sadece yükseltgerken, glikoz oksidaz gibi diğer enzimlerin başka fizyolojik substratları da vardır.[23]

Aromatik nitro bileşiklerinin reaksiyonları

Aromatik nitro bileşiklerinin metal katalizörler aracılığıyla hidrojenle indirgenmesi anilinleri verir. Neredeyse tüm aromatik aminler (anilinler) nitroaromatiklerden türetilir. Bir farklılık, paladyumlu aktif karbon ve formaldehit aracılığıyla dimetilaminoaren oluşumudur:[24]Thumb

Leimgruber–Batcho, Bartoli ve Baeyer–Emmerling indol sentezleri aromatik nitro bileşikleri ile başlar. İndigo, Baeyer–Drewson indigo sentezi olarak bilinen bir reaksiyon kullanılarak kuvvetli bazik koşullarda orto-nitrobenzaldehit ve asetondan bir kondensasyon reaksiyonu yardımıyla sentezlenebilir.

Patlamalar

Organo nitro bileşiklerinin patlayıcı made olarak ayrışması hem oksitleyicinin (nitro grubu) hem de yakıtın (hidrokarbon yerine geçen) aynı molekül içinde bağlandığı redoks reaksiyonlarıdır. Patlama işlemi, moleküler azot (N2), karbon dioksit ve su dahil olmak üzere oldukça kararlı ürünler oluşturarak ısı üretir. Bu kararlı ürünler ılıman sıcaklıklarda gaz olduğu için, bu redoks reaksiyonunun patlayıcı gücü artar. Birçok temas patlayıcı maddeler nitro grubunu içerir.

Remove ads

Ayrıca bakınız

Kaynakça

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads