Органично нитро съединение - Голяма енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1

Органично нитро съединение

Органичните нитросъединения имат формално структурно сходство с азотната киселина в смисъл, че и двата вида съединения съдържат NO2 група, първата свързана с алкил или арил, а втората с хидроксилна група, свързана с азот. Органичните нитро съединения са изомерни на членовете на друг клас съединения, наречени органични нитрити, в които алкиловите групи са свързани с кислорода. Нитритите са свързани с азотната киселина в смисъл, че тяхната структура може да бъде представена чрез заместване на водородния атом в тази киселина с алкилови групи. На фиг. 3.7 показва структурните връзки между тези класове съединения. [1]

Органичните нитросъединения са неутрални, относително нелетливи органични вещества с доста ясно изразени полярни свойства. Нисшите нитроалкани са разтворими във вода. Разтворимостта намалява с увеличаване на молекулното тегло. Нитроароматните съединения са течни или твърди вещества, неразтворими във вода, кипящи при висока температура. Тези вещества са до известна степен отровни, което се обяснява със способността им да се свързват с кръвния хемоглобин. [2]

Органичните нитросъединения имат формално структурно сходство с азотната киселина, тъй като и двата типа съединения съдържат NOo група, първата свързана с алкил или арил, а втората с хидроксилна група, свързана с азот. Органичните нитро съединения са изомерни на членовете на друг клас съединения, наречени органични нитрити, в които алкиловите групи са свързани с кислорода. Нитритите са свързани с азотната киселина в смисъл, че тяхната структура може да бъде представена чрез заместване на водородния атом в тази киселина с алкилови групи. На фиг. 3.7 показваструктурни връзки между тези класове съединения. [3]

Имената на органичните нитросъединения се образуват с помощта на префикса нитро преди името на изходния въглеводород. Имената на алкилнитритите се състоят от името на алкиловите групи и думата нитрит. Примери за такава номенклатура са дадени по-долу. [5]

В органично нитро съединение азотният атом е директно свързан с въглеродния атом. Поради това нитропродуктите при нормални условия са доста силни съединения, но някои се разлагат, често с експлозия, при нагряване или под въздействието на детонация. [6]

Пречистването на отпадъчните води от органични нитросъединения (нитробензен, тринитротолуен и др.) се извършва в диафрагмен електролизер (като диафрагми могат да се използват инертни порести синтетични материали - мипор, полиетилен, мипласт и др.), като отпадъчните води се поставят в катодна камера. Като катоди се използват плочи от олово, цинк, мед, легирана стомана. [8]

При възстановяване на течни органични нитросъединения със серни алкали, като редуктор може да служи чугунен или стоманен котел със сферично дъно и капак, оборудван с кожух или намотки за нагряване с пара и разбъркващи устройства. Интензивно смесване на масатапостигнато с витлова бъркалка, която прави 250 об./мин. За по-добро смесване пропелерът понякога се поставя в дифузьор. Вместо витлови бъркалки могат да се използват и турбинни бъркалки. [9]

Предложен е възможен механизъм на инхибиране от органични нитро съединения. Първо, когато концентрацията на окислителя е много по-малка от критичната (CCq Cq), при условия на излишък от хидрониеви йони, корозията на желязото се контролира от скоростта на дифузия на окислителя. Анодната реакция възниква поради взаимодействието на желязото с хидроксидните йони, образувани по време на редукцията на окислителя. След това, с увеличаване на концентрацията на окислителя и достигане на неговата критична концентрация, скоростта на редукция започва да се определя от скоростта на транспортиране на хидрониеви йони към металната повърхност. В условията на ограничаващия дифузионен ток през хидрониеви йони, концентрацията на H O в близкия повърхностен слой намалява и повърхността се обогатява с OH йони, специфично свързани с метала. Появата на излишен отрицателен заряд върху металната повърхност води до електростатична и специфична адсорбция на големи катиони. V потенциал и скоростта на корозия на метала е намалена. [10]

Някои представители на класа на органичните нитро съединения са разгледани по-долу. [единадесет]

Изписаните формули на пръв поглед отразяват органичните нитро съединения. Въпреки това, като се има предвид широкото разпространение в природата на изследваните съединения и способността им да реагират в разтвори както с основи, така и с киселини, може да се предположи, че това могат да бъдат аминокиселини, изомерни на нитро съединения. [12]

Натриевият сулфид се използва като редуциращ агент за органични нитросъединения, например при производството на серни багрила, както и при дъбене на кожа. [13]

Значително по-слабо проученинхибиторите на киселинната корозия са органични нитро съединения [31], които са инхибитори на атмосферна корозия и корозия в неутрална среда. Нитро съединенията ускоряват катодния процес по време на корозия главно поради факта, че нитро групите влизат в реакцията на редукция. [14]

Повечето други експлозиви принадлежат към класа на органичните нитро съединения, характеризиращи се с наличието в молекулата на нитро групи (-NOs), прикрепени към въглеродните атоми чрез C-N връзки. [15]