Нитробензол общие сведения. К вопросу об отравлении нитробензолом (по данным литературных источников)

Что такое "нитробензол"? Как правильно пишется данное слово. Понятие и трактовка.

нитробензол (мирбановое масло) С 6 Н 5 МО 2, мол. м. 123,11, бесцв. или зеленовато-желтая маслянистая жидкость с запахом горького миндаля; т. пл. 5,85 °С, т. кип. 211,03°С, 108,2°/30 мм рт. ст.; d420 1,2037; п D201,1562, h 2,165 мПа. с (15°С), 1,634 мПа. с (30°С); g 4,335.10-6 Н/м; С 0 р 0,1774 кДж/(кг. К); DH0 обр -17,165 кДж/моль, DH0 сгор (для жидкости) -3094,88 кДж/моль, DH0 исп 46,05 кДж/моль, DH0 возг 58,19 кДж/моль. При Ч 30 °С - кристаллы моноклинной сингонии (а= 0,386 нм, b =1,165 нм, с = 1,324 нм, b = 95,58 °, z = 4). Плохо раств. в воде (0,19% по массе при 20 °С, 0,8% при 80 °С); смешивается во всех отношениях с диэтиловым эфиром, бензолом; хорошо раств. в др. орг. р-рителях, перегоняется с водяным паром. По хим. св-вам - типичное ароматич. нитросоединение. Электроф. замещение (хлорирование, нитрование, сульфи-рование) протекают труднее, чем для бензола, что обусловлено сильным электроноакцепторным действием группы NO2. Замещение идет преим. в мета -положение. Нитрование Н. протекает по схеме 1 или 2: Нуклеоф. замещение протекает легко; второй заместитель вступает в орто- или nара -положение, напр. сплавление с КОН при 100°С приводит к о-нитрофенолу. Н. не вступает в р-цию Фриделя-Крафтса. Восстановление Н. зависит от природы восстановителя и условий проведени- р-ции. При восстановлении металлами (Fe, Zn или Sn) в кислой среде, сульфидами металлов, Н 2 в присут. металлич. катализаторов или SnCl2 в СН 3 СООН Н. превращ. в анилин; при действии Zn в щелочной среде или LiAlH4 образует смесь азо- и азоксибензолов, превращающихся затем в гидразо-бензол, а при взаимод. с Ка 3 АsО 3 -азоксибензол. Обработка Н. Zn в нейтральной среде приводит к N-фенил-гидроксиламину, смесью Na2S2O3 с Na3PO4-K фенилсуль-фамату Na. При электрохим. восстановлении в сернокислой среде Н. превращ. в n-аминофенол. В пром-сти для получения Н. используют непрерывный процесс нитрования бензола смесью конц. HNO3 и H2SO4; выход 96-99%. В лаборатории Н. получают добавлением бензола к смеси HNO3 (плотн. 1,4 г/см 3) и H2SO4 (1,84 г/см 3) в соотношении 1:1 при 55-60°С; время выдержки 45 мин; выход 81%. Определяют Н. полярографически или восстановлением с помощью ТlСl2 или TiSO4 в кислой среде с послед. оттитровыванием избытка Ti2+, а также переведением Н. в м-динитробензол с определением последнего колориметрически. Н. окрашивает 10%-ный р-р КОН в розовый цвет. Н. токсичен, впитывается через кожу; оказывает сильное действие на центр. нервную систему, нарушает обмен в-в, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в мет-гемоглобин; ПДК 3 мг/м 3. Т. всп. 88 °С, т. воспл. 482 °С. Н.-исходное сырье в произ-ве анилина, ароматич. азотсодержащих соед. (напр., бензидина, хинолина, азобензола); р-ритель эфиров целлюлозы; компонент полировальных составов для металлов. В США ежегодно производится более 250 тыс. т Н. Лит.: Орлова Е. Ю., Химия и технология бризантных и взрывчатых веществ, 3 изд., Л., 1981; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 15, N. Y., 1981. В. И. Ерашко. м-НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОКИСЛОТА (3-нитробензол-сульфокислота), ф-ла I, мол. м. 203,17; бесцв. кристаллы; т. пл. 70°С; гигроскопична; хорошо раств. в воде, этаноле. Со щелочными и щел.-зем. металлами образует р-римые в воде соли; р-римость при 25 °С для К-соли 3,04%, для Рb-соли 6,09%. Н. обладает св-вами ароматич. нитросоединений и бензол сульфокислот. С SOCl2 при 70 °С образует соответствующий ангидрид (т. пл. 130-140°С) с примесью сульфохлорида (т. пл. 142 °С), при 180-200 °С превращ. в м-дихлорбензол. К-соль Н. с РСl5 при 100 °С превращ. в 3-нитробензолсульфохлорид (т. пл. 63-64 °С), Na-соль со смесью РВr3 и РВr5 -в бис-(3-нитрофенил)дисульфид. Н. легко восстанавливается под действием разл. агентов. Так, действие Fe в H2SO4, гидразина в водно-спиртовой щелочи и каталитич. гидриро-вание в присут. Pd или Ni приводит к 3-аминобензолсуль-фокислоте (метаниловой к-те); восстановление Аl в разб. H2SO4 при 100°С-к 5-амино-2-гидроксибензолсульфокис-лоте. Сероводородом в р-ре NaHS или Zn в р-ре щелочи Н. восстанавливается сначала до азобензол-3,3"-дисульфокис-лоты (ф-ла II), а затем до гидразобензол-3,3"-дисулъфо-кислоты (III); последняя под действием конц. НСl при 20 °С перегруппировывается в бензидин-2,2"-дисульфокислоту (IV): Н.-окислитель; окислит.-восстановит. потенциал в воде при 24 °С составляет: 0,06 В (рН 0,76); 0,03 В (рН 3,76); -0,06 В (рН 6,77); -0,18 В (рН 9,6); -0,31 В (рН 11,8). Получают Н. в виде Na-соли (лудигола) сульфированием нитробензола 25%-ным олеумом при 70 °С с послед. выса-ливанием. Нитробензол-3-сульфохлорид синтезируют хлорированием нитробензола хлорсульфоновой к-той. Н.-полупродукт в произ-ве метаниловой к-ты, бензи-дин-2,2"-дисульфокислоты, нек-рых лек. препаратов; окислитель в произ-ве красителей, фотографии. Т. самовоспл. лудигола 380 °С; ПДК 109 г/м 3 Сульфохлорид Н. применяют в произ-ве 3-аминобензолсульфамида. Лит. см. при ст. Бензолсульфокислоты. Н. Б. Карпова.

нитробензол - С6H5NO2 - в технике и торговле носит также названия мирбановой эссенции, мирбанового масла и искусс... Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

нитробензол - СбН5NO2, простейшее ароматическое нитросоединение; бледно-жёлтая маслянистая жидкость; tпл...

библиографическое описание:
К вопросу об отравлении нитробензолом (по данным литературных источников) / Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.

html код:
/ Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.

код для вставки на форум:
К вопросу об отравлении нитробензолом (по данным литературных источников) / Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.

wiki:
/ Семина Е.С., Семин С.В. // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. - Хабаровск, 2007. — №81. — С. 115-117.

Вопрос об отравлении бензолом и его производными встает достаточно остро, так как в условиях современного развития промышленности нитробензол становится одним из вредных факторов окружающей среды. Данный тезис нашел подтверждение в событиях осени прошлого года при загрязнении р. Амур в результате катастрофы в КНР. В связи с этим, представляет интерес следующая информация.

Нитробензол - простейшее ароматическое нитросоединение, маслянистая жидкость со слабым запахом горького миндаля. Температура плавления 5,8 °С. Температура кипения 210,8 "С. Может смешиваться во всех отношениях с бензолом, этанолом, диэтиловым эфиром и другими органическими растворителями. В воде растворяется плохо. Водные растворы обладают очень сладким вкусом. Гигроскопичен. Восстанавливается металлами, сульфидами и водородом до анилина; при электрохимическом восстановлении образуется парааминофенол.

Нитробензол, в основном, получают нитрованием бензола смесью серной и азотной кислот. Достаточно широко применяется для получения анилина, при производстве красителей, в качестве реагента и растворителя, в парфюмерной промышленности.

Нитробензол является промышленным ядом, но отравления им могут возникать и в бытовых условиях. Основные пути введения нитробензола в организм человека при отравлении - органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и перкутанно. В виде выбросов в атмосферу, вместе со сточными водами предприятий данное вещество может попадать в окружающую среду и накапливаться в различных природных объектах.

Нитробензол обладает значительной токсичностью. Летальная доза нитробензола для человека составляет 10 мг/кг; по другим данным - летальный исход может наступить от приема 1-2 мл или нескольких капель нитробензола. В.В. Хохлов и Л.Е. Кузнецов (2000 г.) считают, что смертельная доза составляет 3-4 г.

Химические вещества, попадая в речную воду, изменяют свои свойства. Например, бензол, попадая в хлорированную воду, изменяет свою химическую природу и превращается в хлорбензол, а нитробензол превращается в анилин и нитрофенол.

Все бензольные соединения не вызывают в организме каких-либо специфических, характерных именно для данного яда морфологических изменений, поэтому и результаты судебно-медицинского исследования трупа не всегда позволяют установить отравление конкретным веществом. Наконец, даже химическое обнаружение яда во внутренних органах не всегда является достаточным доказательством того, что смерть наступила именно вследствие отравления, а не от другой причины.

Клинические проявления острого отравления нитробензолом связаны с его способностью по мере поступления в кровяное русло метаболизироваться до промежуточного продукта - фенилгидроксиламина и вызывать образование метгемоглобина.

Симптомами хронического отравления нитробензолом могут являться: некроз печени, анемия и гемолитическая желтуха различной степени тяжести. При попадании в организм нитробензол может депонироваться в подкожной жировой клетчатке и сохраняться в ней в течение 3-6 дней. При тяжелых несмертельных отравлениях нитробензолом 10-15 % введенной в организм дозы выделяется в неизмененном виде. Остальной нитробензол медленно выводится из организма в виде нитрофенолов, нитрозо- и гидроксиламинопроизводных.

Морфологические изменения при отравлении нитробензолом: наиболее специфичными признаками отравления нитробензолом, выявляемыми при наружном исследовании, служат желтовато-коричневый цвет кожных покровов и волос вследствие ксантопротеиновой реакции при длительном контакте с нитробензолом. При внутреннем исследовании от полостей и органов трупа ощущается запах горького миндаля, сохраняющийся в течение длительного времени, а также шоколадная окраска крови и органов. Кровь обладает повышенной вязкостью, долго не свертывается, отмечается венозная гиперемия органов. Дифференциальной диагностике способствует спектральное исследование крови, при котором обнаруживается метгемоглобин.

Клиническая картина, морфологические и гистологические признаки не являются характерными доя отравления нитробензолом, поэтому возникает необходимость проведения судебно-химических исследований. Объектами судебно-химического исследования с целью идентификации и количественного определения нитробензола могут являться почки, печень, мышцы, жировая ткань, кровь. Для этих целей при вскрытии должны быть изъяты и направлены на судебно-химическое исследование кровь и моча (не менее 100 мм) и части внутренних органов (не менее 100 г).

При отравлении нитробензолом он может присутствовать в трупном материале в неизмененном виде. Нитробензол сохраняется в трупном материале до 50 суток (при температуре 11-12 °С) и до 35 суток (при температуре 18-19 °С) (рис. 1).

Рис. 1.

При судебно-химическом исследовании нитробензол изолируют из биологического материала перегонкой с водяным паром, также изолирование из свежего и гнилостно-измененного биоматериала проводят толуолом. Обнаруживается нитробензол путем его переведения в динитробензол и анилин, которые затем открываются характерными реакциями. Очистку извлечений осуществляют сорбционным методом на колонке и в тонких слоях силикагеля (пластины «Силуфол» UV - 254).

В трупе с началом развития процессов гниения нитробензол быстро исчезает из тканей, восстанавливаясь сероводородом до анилина, что затрудняет диагностику отравления нитробензолом в отдаленные сроки после смерти. Поэтому судебно-медицинским экспертам края рекомендовано более раннее проведение исследования трупа при подозрении на отравление бензолом и его производными.

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 6 H 5 NO 2

Химический состав Нитробензола

Молекулярная масса: 123,111

Нитробензол - токсичное органическое вещество, имеющее миндальный запах. Формула C 6 H 5 NO 2 .

Физические и химические свойства

Внешний вид нитробензола - ярко-желтые кристаллы или маслянистая жидкость (бесцветная или зеленовато-жёлтая) с запахом горького миндаля, нерастворимая в воде (0,19 % по массе при 297 K, 0,8 % при 350 K). Проявляет слабые основные свойства. Растворяется в концентрированных (при разведении таких растворов водой осаждается). Неограниченно смешивается с диэтиловым эфиром , бензолом , некоторыми другими органическими растворителями. Перегоняется с водяным паром. Показатель преломления (для D-линии натрия (589 нм), при 297K) 1,5562. Дипольный момент газообразных молекул (в дебаях) 4,22 D. Удельная теплоёмкость 1,51 Дж/(г·К.

Электрофильное замещение

В связи с сильным электроноакцепторным действием нитрогруппы реакции электрофильного замещения идут в мета-положение и скорость реакции ниже чем у бензола .

  • Нитрование. Образуется смесь изомеров: 93% м-динитробензола, 6,5 % о-динитробензола и 0,5 % п-динитробензола.
    C 6 H 6 → C 6 H 5 NO 2 + C 6 H 4 (NO 2) 2 + C 6 H 3 (NO 2) 3
  • Сульфирование
  • Галогенирование
В присутствии катализаторов. Например, порошка железа:
C 6 H 5 NO 2 → m-Br->C 6 H 4 -NO 2 + HBr
Не вступает в реакцию Фриделя-Крафтса

Нуклеофильное замещение

C 6 H 5 NO 2 → o-HO-C 6 H 4 -NO 2 + p-HO-C 6 H 4 -NO 2
При обработке магнийорганическими соединениями в эфире углеводородный радикал как нуклеофил вступает в орто- и в пара-положения к нитрогруппе (которая при этом восстанавливается до нитрозогруппы)
C 6 H 5 NO 2 → o-R-C 6 H 4 -NO + p-R-C 6 H 4 -NO

Восстановление

Наиболее важной реакцией ароматических нитросоединений является восстановление их до первичных . Эта реакция была открыта в 1842 году Н. Н. Зининым, который впервые восстановил нитробензол до анилина действием сульфида аммония. В настоящее время для восстановления нитрогруппы в аренах до аминогруппы в промышленных условиях применяется каталитическое гидрирование. В качестве катализатора используют медь на силикагеле в качестве носителя. Катализатор готовят нанесением карбоната меди из суспензии в растворе силиката натрия и последующим восстановлением водородом при нагревании. Выход анилина над этим катализатором составляет 98 %.
Иногда в промышленном гидрировании нитробензола до анилина в качестве катализатора используют никель в комбинации с оксидами ванадия и алюминия. Такой катализатор эффективен в интервале 250-300° и легко регенерируется при окислении воздухом. Выход анилина и других составляет 97-98 %. Восстановление нитросоединений до может сопровождаться гидрированием бензольного кольца. По этой причине для получения ароматических избегают использовать в качестве катализаторов платину, палладий или никель Ренея.
В промышленности анилин получают каталитическим восстановлением нитробензола на медном или никелевом катализаторе, который вытеснил старинный способ восстановления нитробензола чугунными стружками в водном растворе хлорного железа и соляной кислоты . Промежуточные продукты - нитрозобензол и N-фенилгидроксиламин.
Другой вариант получения нитрозобензола:
C 6 H 5 NO 2 → C 6 H 5 -NH-OH → C 6 H 5 -NO
Восстановление нитрогруппы до аминогруппы сульфидом и гидросульфидом натрия в настоящее время имеет значение только для частичного восстановления одной из двух нитрогрупп, например, в м-динитробензоле или 2,4-динитроанилине.
При ступенчатом восстановлении полинитросоединений с помощью сульфида натрия этот неорганический реагент превращается в тетрасульфид натрия, что сопровождается образованием .
Высокая щелочность среды приводит к образованию азокси- и азо- и гидразосоединений в качестве побочных продуктов. Для того чтобы избежать этого в качестве восстановителя следует использовать гидросульфид натрия, где не образуется.
Азоксибензол может быть получен восстановлением нитробензола: спиртовым раствором едкого калия, амальгамой натрия, водородом в присутствии окиси свинца, метиловым спиртом и едким натром , метилатом натрия и метиловым спиртом , закисью свинца в щелочной суспензии, декстрозой в щелочной суспензии, β-фенилгидроксиламином.
Азобензол можно получить, например, восстановлением нитробензола при кипячении с цинковой пылью в водно-спиртовом растворе .
Многие более восстановленные производные могут быть получены электрохимически, при правильном подборе электродов.
Известны методы восстановления нитросоединений до амидов (амальгамами натрия или цинка, сульфидами натрия и аммония).

Получение

Основной способ получения нитробензола (как и других нитроаренов) - нитрование в условиях электрофильного замещения бензола (соответственно, аренов). Электрофильной частицей является ион нитрония NO 2 + .
Например, в промышленности нитробензол получают непрерывным нитрованием бензола смесью концентрированных H 2 SO 4 и HNO 3 с выходом 96-99 %.
В лабораторных условиях нитробензол получают нитрованием Например, возможно получать нитробензол окислением. Производные нитробензола используются в качестве взрывчатых веществ и как компоненты ракетных топлив. В парфюмерии - в качестве душистых или фиксирующих запах веществ, в том числе - искусственных мускусов. Сам нитробензол ранее выпускали под названием «горько-миндального» или «мирбанового» масла. Некоторые производные нитробензола используются в составе лаков и красок. Некоторые применяются в медицине.

Токсичность

Впитывается через кожу, оказывает сильное действие на ЦНС, нарушает обмен веществ, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в метгемоглобин.

При действии восстановителей нитрогруппа превращается в первичную аминогруппу:

R-NO 2 а R-NH 2

Эта реакция проходит с соединениями как жирного, так и ароматического ряда. Особенно большое практическое значение этот метод имеет в ароматическом ряду, так как сами ароматические нитропроизводные получаются очень легко и являются поэтому вполне доступными продуктами.

В качестве восстановителей в большинстве случаев пользуются металлами: оловом, цинком или железом в присутствии соляной кислоты.

Наиболее быстро и полно восстановление происходит при действии олова:

2R-NO 2 + 3Sn + 14HCl а 2Cl + 3SnCl 4 + 4H 2 O

В технике для восстановления нитросоединений пользуются железом, которое значительно дешевле олова:

R-NO 2 + 3Fe + 7HCl а Cl + 3FeCl 2 + 2H 2 O

Опытным путем было установлено, что для проведения этой реакции можно взять в 40 раз меньше кислоты, чем это требуется приведенным уравнением, что объясняется окислением двухвалентного железа в трехвалентное.

В качестве восстановителей могут быть также использованы сернистый аммоний или сернистый натрий:

R - NO 2 + 3(NH 4) 2 S а R - NH 2 + 6NH 3 + 3S + 2H 2 O

Именно этим путем Н. Н. Зинин в 1841 г. впервые получил анилин из нитробензола и доказал общность этой реакции для нитросоединений ряда бензола и нафталина, а также для полинитросоединений.

Применяя сернистый аммоний, возможно провести частичное восстановление полинитросоединений, например получить нитроанилин из динитробензола.

Восстановление нитросоединений может быть произведено и в газовой фазе водородом в присутствии металлической меди как катализатора.

Анилин получают восстановлением нитробензола оловом или железом в присутствии соляной кислоты.

Анилин является основанием (хотя и слабым) и поэтому образует с кислотами соли. По окончании реакции восстановления эти соли разлагают прибавлением щелочи:

Cl + NaOH а C 6 H 5 -NH 2 + NaCl + H 2 O

и выделившийся анилин отгоняют с водяным паром.

а) Восстановление нитробензола оловом

Реактивы:
Нитробензол....................18,5 г (0,15 моля)
Олово гранулированное..........36 г (0,35 моля)
Соляная кислота конц...........80 мл (около 1 моля)
Едкий натр; хлористый кальций; эфир; едкое кали

В круглодонную полулитровую колбу вносят олово и нитробензол, прибавляют 10 мл соляной кислоты и закрывают колбу пробкой с вставленной в нее широкой стеклянной трубкой, которая служит обратным холодильником. Содержимое колбы хорошо перемешивают. Через некоторое время начинается энергичная реакция, сопровождающаяся сильным разогреванием смеси. Если реакция пойдет слишком бурно, то следует на некоторое время погрузить колбу в холодную воду.

Постепенно вносят в колбу остальное количество соляной кислоты, поддерживая все время энергичное течение реакции. После того как вся кислота прибавлена, колбу нагревают 1 час на водяной бане.

К еще теплому раствору прибавляют 30 мл воды и постепенно приливают (до сильно щелочной реакции) раствор 45 г едкого натра в 60 мл воды. Из горячей жидкости отгоняют анилин с водяным паром (прибор изображен на рис. 18). В приемнике собирается водная эмульсия анилина, которая постепенно расслаивается. После того как из холодильника начнет стекать вполне прозрачный дистиллят, отгоняют еще около 100 мл жидкости.

Анилин заметно растворим в воде (100 г воды растворяют 3 г анилина) и поэтому для более полного выделения его из водного раствора полученный погон насыщают хлористым натрием, в концентрированных растворах которого анилин практически не растворим. На каждые 100 мл погона прибавляют 20-25 г хорошо измельченного хлористого натрия. Соль растворяют при перемешивании и извлекают анилин эфиром, взбалтывая раствор в делительной воронке последовательно с 50, 30 и еще раз с 30 мл эфира.

Соединенные эфирные вытяжки сушат несколькими кусочками твердого едкого кали, отгоняют эфир на водяной бане и перегоняют анилин из маленькой перегонной колбы, применяя воздушный холодильник.

Выход около 12 г.

Темп. кип. 184,4°; уд. вес 1,022.

б) Восстановление нитробензола железом

Реактивы:
Нитробензол...................18,5 г (0,15 моля)
Железо (мелкие опилки)........30 г (0,55 грамматома)
Соляная кислота конц..........90 мл (1,1 моля)
Едкий натр; хлористый натрий; эфир; едкое кали

Работу следует проводить под тягой .

В полулитровую колбу вносят нитробензол и железные опилки и затем прибавляют небольшими порциями (примерно 1-2 мл) соляную кислоту. После каждого прибавления кислоты колбу закрывают резиновой пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка длиной 25-30 см, и хорошо перемешивают содержимое колбы. Когда будет прибавлено 30 мл соляной кислоты, остальное количество ее можно прибавлять более крупными порциями, по 10-20 мл. Если реакция пойдет слишком бурно, колбу следует охладить водой. После прибавления всей кислоты колбу нагревают еще полчаса на кипящей водяной бане. Отсутствие запаха нитробензола служит признаком конца реакции. Далее добавляют раствор щелочи до сильно щелочной реакции, отгоняют анилин с водяным паром и извлекают его эфиром, как было описано в предыдущей работе.

м -Нитроанилин получают в результате частичного восстановления м -динитробензола сернистым натрием:

Реактивы:
Динитробензол...................10 г (0,06 моля)
Сернистый натрий крист..........25 г (0,1 моля)

Работу проводят под тягой .

В колбе емкостью 250 мл нагревают 50 мл воды до 85° и высыпают тонко измельченный динитробензол. Энергично перемешивая, получают тонкую взвесь динитробензола, после чего постепенно приливают раствор сернистого натрия в 20 мл воды.

Конец реакции узнают, помещая каплю раствора на фильтровальную бумажку, смоченную раствором сернокислой меди. Если образующееся черное пятно сернистой меди не исчезает в течение 20 сек., реакцию можно считать оконченной.

Раствор охлаждают и оставляют стоять в течение ночи. На следующий день отсасывают образовавшиеся кристаллы нитроанилина и кристаллизуют их из воды.

84 0

(мирбановое масло) С 6 Н 5 МО 2 , мол. м. 123,11, бесцв. или зеленовато-желтая маслянистая жидкость с запахом горького миндаля; т. пл. 5,85 °С, т. кип. 211,03°С, 108,2°/30 мм рт. ст.; d 4 20 1,2037; п D 20 1,1562, h 2,165 мПа. с (15°С), 1,634 мПа. с (30°С); g 4,335 . 10 -6 Н/м; С 0 р 0,1774 кДж/(кг. К); DH 0 обр -17,165 кДж/моль, DH 0 сгор (для жидкости) -3094,88 кДж/моль, DH 0 исп 46,05 кДж/моль, DH 0 возг 58,19 кДж/моль. При Ч 30 °С - кристаллы моноклинной сингонии (а= 0,386 нм, b = 1,165 нм, с = 1,324 нм, b = 95,58 °, z = 4). Плохо раств. в воде (0,19% по массе при 20 °С, 0,8% при 80 °С); смешивается во всех отношениях с диэтиловым эфиром, бензолом; хорошо раств. в др. орг. р-рителях, перегоняется с водяным паром.

По хим. св-вам - типичное ароматич. нитросоединение. Электроф. замещение (хлорирование, нитрование, сульфи-рование) протекают труднее, чем для бензола, что обусловлено сильным электроноакцепторным действием группы NO 2 . Замещение идет преим. в мета -положение. Нитрование Н. протекает по схеме 1 или 2:

Нуклеоф. замещение протекает легко; второй заместитель вступает в орто- или nара -положение, напр. сплавление с КОН при 100°С приводит к о-нитрофенолу. Н. не вступает в р-цию Фриделя-Крафтса. Восстановление Н. зависит от природы восстановителя и условий проведени- р-ции. При восстановлении металлами (Fe, Zn или Sn) в кислой среде, сульфидами металлов, Н 2 в присут. металлич. катализаторов или SnCl 2 в СН 3 СООН Н. превращ. в анилин; при

действии Zn в щелочной среде или LiAlH 4 образует смесь азо- и азоксибензолов, превращающихся затем в гидразо-бензол, а при взаимод. с Ка 3 АsО 3 -азоксибензол. Обработка Н. Zn в нейтральной среде приводит к N-фенил-гидроксиламину, смесью Na 2 S 2 O 3 с Na 3 PO 4 -K фенилсуль-фамату Na. При электрохим. восстановлении в сернокислой среде Н. превращ. в n-аминофенол.

В пром-сти для получения Н. используют непрерывный процесс нитрования бензола смесью конц. HNO 3 и H 2 SO 4 ; выход 96-99%. В лаборатории Н. получают добавлением бензола к смеси HNO 3 (плотн. 1,4 г/см 3) и H 2 SO 4 (1,84 г/см 3) в соотношении 1:1 при 55-60°С; время выдержки 45 мин; выход 81%.

Определяют Н. полярографически или восстановлением с помощью ТlСl 2 или TiSO 4 в кислой среде с послед. оттитровыванием избытка Ti 2+ , а также переведением Н. в м-динитробензол с определением последнего колориметрически. Н. окрашивает 10%-ный р-р КОН в розовый цвет.

Н. токсичен, впитывается через кожу; оказывает сильное действие на центр. нервную систему, нарушает обмен в-в, вызывает заболевания печени, окисляет гемоглобин в мет-гемоглобин; ПДК 3 мг/м 3 . Т. всп. 88 °С, т. воспл. 482 °С.

Н.-исходное сырье в произ-ве анилина, ароматич. азотсодержащих соед. (напр., бензидина, хинолина, азобензола); р-ритель эфиров целлюлозы; компонент полировальных составов для металлов.

В США ежегодно производится более 250 тыс. т Н.

Лит.: Орлова Е. Ю., Химия и технология бризантных и взрывчатых веществ, 3 изд., Л., 1981; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 15, N. Y., 1981.

В. И. Ерашко.

м-НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОКИСЛОТА (3-нитробензол-сульфокислота), ф-ла I, мол. м. 203,17; бесцв. кристаллы; т. пл. 70°С; гигроскопична; хорошо раств. в воде, этаноле. Со щелочными и щел.-зем. металлами образует р-римые в воде соли; р-римость при 25 °С для К-соли 3,04%, для Рb-соли 6,09%.

Н. обладает св-вами ароматич. нитросоединений и бензол сульфокислот. С SOCl 2 при 70 °С образует соответствующий ангидрид (т. пл. 130-140°С) с примесью сульфохлорида (т. пл. 142 °С), при 180-200 °С превращ. в м-дихлорбензол. К-соль Н. с РСl 5 при 100 °С превращ. в 3-нитробензолсульфохлорид (т. пл. 63-64 °С), Na-соль со смесью РВr 3 и РВr 5 -в бис -(3-нитрофенил)дисульфид. Н. легко восстанавливается под действием разл. агентов. Так, действие Fe в H 2 SO 4 , гидразина в водно-спиртовой щелочи и каталитич. гидриро-вание в присут. Pd или Ni приводит к 3-аминобензолсуль-фокислоте (метаниловой к-те); восстановление Аl в разб. H 2 SO 4 при 100°С-к 5-амино-2-гидроксибензолсульфокис-лоте. Сероводородом в р-ре NaHS или Zn в р-ре щелочи Н. восстанавливается сначала до азобензол-3,3"-дисульфокис-лоты (ф-ла II), а затем до гидразобензол-3,3"-дисулъфо-кислоты (III); последняя под действием конц. НСl при 20 °С перегруппировывается в бензидин-2,2"-дисульфокислоту (IV):

Н.-окислитель; окислит.-восстановит. потенциал в воде при 24 °С составляет: 0,06 В (рН 0,76); 0,03 В (рН 3,76); -0,06 В (рН 6,77); -0,18 В (рН 9,6); -0,31 В (рН 11,8).

Получают Н. в виде Na-соли (лудигола) сульфированием нитробензола 25%-ным олеумом при 70 °С с послед. выса-ливанием. Нитробензол-3-сульфохлорид синтезируют хлорированием нитробензола хлорсульфоновой к-той.

Н.-полупродукт в произ-ве метаниловой к-ты, бензи-дин-2,2"-дисульфокислоты, нек-рых лек. препаратов; окислитель в произ-ве красителей, фотографии. Т. самовоспл. лудигола 380 °С; ПДК 109 г/м 3 Сульфохлорид Н. применяют в произ-ве 3-аминобензолсульфамида.

Лит. см. при ст. Бензолсульфокислоты. Н. Б. Карпова.

Статьи по теме: