VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 20. Nitroverbindungen
a) Direkte Dampfphasennitrierung von Kohlenwasserstoffen, d.h. Einwirkung von
Salpetersäuredämpfen bei 400 – 500 °C auf die zugehörigen KW. Diese Methode hat
praktische Bedeutung bei der Herstellung der beiden wichtigsten Vertreter, dem
Nitromethan (CH3NO2) und dem Nitroethan (C2H5NO2).
b) Umsatz eines Halogenalkans mit dem Nitrition (eine Laboratoriums-Möglichkeit):
R–X + NO2 – => R–NO2 + X – (SN-Reaktion)
Dabei kann es allerdings zu gewissen Komplikationen kommen: NO2 – hat zwei
nukleophile Zentren (O und N), daher ist immer die Gefahr gegeben, dass sich eine
Mischung der beiden Endprodukte Nitroalkan (oben) und Alkylnitrit (unten) bildet.
O
O
O
Dies stellt allerdings insofern kein Problem dar, als sich diese beiden Endprodukte
ganz deutlich in ihren Kp unterscheiden (s. unten) und durch fraktionierte Destillation
ganz leicht getrennt werden können.
20.2 Eigenschaften und Reaktionen
Nitroverbindungen sind farblos bis leicht gelbliche, oft angenehm riechende und
außerordentlich stark polare Flüssigkeiten. Die Nitrogruppe gehört nämlich durch ihren
Bau, der die Elektronegativitäten der Atome unterstützt, zu den polarsten funktionellen
Gruppen überhaupt (Abb. rechts).
z.B. µ (CH3NO2) = 12,3 . 10 -30 Cm (!), mehr als das doppelte der
Alkohole und Ether.
N
N O
R
R
Die strukturisomeren Alkylnitrite haben durch ihre Bauweise hingegen
kaum ein Dipolmoment, weshalb etwa der Kp von Methylnitrit (trotz
gleicher Summenformel wie Nitromethan) bei –12 °C liegt.
R
R
R
R
X
X
- 113 -
O
O
O
N
N O
R
R
R
R
R
R
X
X
N
O
+ –
CH3
CH3
O
N
O
O