Nitrofenoles

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 13 de julio de 2018; las comprobaciones requieren 4 ediciones .

Los nitrofenoles (hidroxinitrobencenos) son compuestos orgánicos , derivados nitro del fenol , con la fórmula general HOC 6 H 5-n (NO 2 ) n .

Nomenclatura

• Mononitrofenoles - tres isómeros según la posición del sustituyente - el grupo nitro:

• 2-nitrofenol
  ( o -nitrofenol )

• 3-nitrofenol
  ( m -nitrofenol )

• 4-nitrofenol
  ( p -nitrofenol )

• Dinitrofenoles - seis isómeros según la posición de los sustituyentes - grupos nitro:

• 2,3-dinitrofenol

• 2,4-dinitrofenol

• 2,5-dinitrofenol

• 2,6-dinitrofenol

• 3,4-dinitrofenol

• 3,5-dinitrofenol

• Trinitrofenoles - seis isómeros según la posición de los sustituyentes - grupos nitro:

• 2,3,4-trinitrofenol

• 2,3,5-trinitrofenol

• 2,3,6-trinitrofenol

• 2,4,5-trinitrofenol

• 2,4,6-trinitrofenol

• 3,4,5-trinitrofenol

• Tetranitrofenoles - tres isómeros según la posición de los sustituyentes - grupos nitro:

• 2,3,4,5-tetranitrofenol

• 2,3,4,6-tetranitrofenol

• 2,3,5,6-tetranitrofenol

• Pentanitrofenol:

• 2,3,4,5,6-pentanitrofenol

Conseguir

• De los mononitrofenoles, los 2- y 4-nitrofenoles son de importancia práctica. En la industria, se obtienen calentando los correspondientes 2- y 4-nitroclorobencenos con una solución acuosa de NaOH al 10-15% a 150-190 °C y una presión de 0,2-0,6 MPa, así como nitrando fenol con nítrico diluido. ácido ( catalizador  - NaNO 2 ) seguido de fraccionamiento de la mezcla. El 3-nitrofenol se obtiene mediante la diazotización de la 3- nitroanilina seguida de la sustitución del grupo diazo por un grupo hidroxi.
• Los dinitrofenoles en la industria generalmente se obtienen por nitración de fenoles o mononitrofenoles. El 2,4-dinitrofenol también se sintetiza por hidrólisis alcalina de 2,4- dinitroclorobenceno .
• El trinitrofenol se obtiene por nitración del ácido fenoldisulfónico con una mezcla de ácidos nítrico y sulfúrico ; de dinitroclorobenceno por hidrólisis a dinitrofenol seguido de nitración; del benceno por la acción del ácido nítrico en presencia de Hg(NO 3 ) 2 .

Propiedades físicas

Propiedades físicas de algunos nitrofenoles

isómero	Peso molecular , g/mol	Apariencia	T derretir. ºC	fardo _ ºC	Densidad, g/cm³	Solubilidad, g/100 g solución
2-nitrofenol	139.12	agujas poliédricas de color amarillo pálido	45; 45,3-46,0	214,5; 217,25; 216	1.2942 40°C	en agua 0,21; en etanol 46
3-nitrofenol		cristales poliédricos incoloros	96; 97	194 70 mmHg	1.485	en agua 1,35: en etanol 195
4-nitrofenol		prismas poliédricos amarillos	114; 114-1145.6	279 diferenciales	1.479	en agua 1,6: en etanol 189,5
2,3-dinitrofenol	184.11	agujas poliédricas amarillas	144		1.681	escasamente soluble en agua, fácilmente soluble en etanol y éter
2,4-dinitrofenol		placas rómbicas amarillas	111,6; 114; 115-116 vozg.		1.683	en agua 0,56, en etanol 3,9
2,5-dinitrofenol		agujas amarillas	108			escasamente soluble en agua, fácilmente soluble en etanol y éter
2,6-dinitrofenol		agujas rómbicas de color amarillo pálido	63-64			escasamente soluble en agua, fácilmente soluble en etanol y éter
3,4-dinitrofenol		agujas triclínicas incoloras	134		1.672	soluble en etanol y éter
3,5-dinitrofenol		placas poliédricas	122; 123; 126.1		1.702	insoluble en agua, fácilmente en etanol y éter
2,3,6-trinitrofenol	229.11	agujas	118			escasamente soluble en agua, fácilmente soluble en etanol y éter
2,4,5-trinitrofenol		agujas	96			escasamente soluble en agua, fácilmente soluble en etanol y éter
2,4,6-trinitrofenol		poliedros incoloros	80.7	195 2 mm Hg >300 explosión.	1.763	en agua 1,4; en etanol 4,91; al aire 1.43
2,3,4,6-tetranitrofenol	274.12	agujas amarillas	140 diferenciales	explota		fácilmente soluble en agua
2,3,4,5,6-pentanitrofenol	319.12		190 diferencial

Propiedades químicas

• Los o- y p -nitrofenoles son tautómeros de los correspondientes ácidos α- y γ-cetonitrónicos:

La acidez del medio afecta el equilibrio tautomérico, y las formas tautoméricas tienen diferentes colores, lo que permite que se utilicen como indicadores ácido-base . Los parámetros de transición se muestran en la tabla: Opciones de transición del indicador

isómero	transición de pH	color
2-nitrofenol	5.0-7.0	amarillo
3-nitrofenol	7.8-8.6	Naranja
4-nitrofenol	5.6-7.6	amarillo
2,4-dinitrofenol	2.0-4.7	amarillo
2,5-dinitrofenol	4.0-5.8	amarillo
2,6-dinitrofenol	1.7-4.4	amarillo

• Los nitrofenoles están fuertemente asociados debido a la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos hidroxilo y nitro:

Se destaca el o -nitrofenol en el que se forma un enlace de hidrógeno intramolecular: Esto da como resultado un punto de fusión más bajo del o- nitrofenol .

• La introducción de un grupo nitro en el fenol aumenta significativamente la constante de disociación , especialmente con los sustituyentes orto y para:

Constantes de disociación de algunos nitrofenoles

isómero	p K α
fenol	9.89
2-nitrofenol	7.23
3-nitrofenol	8.35
4-nitrofenol	7.15
2,3-dinitrofenol	4.89
2,4-dinitrofenol	4.08
2,5-dinitrofenol	5.15
2,6-dinitrofenol	4.15
3,4-dinitrofenol	5.37
3,5-dinitrofenol	6.68
2,4,6-trinitrofenol	0.8

• Aunque se potencian las propiedades ácidas de los nitrofenoles, pero en un ambiente alcalino, debido al tautomerismo, no se forman fenolatos , sino sales de ácidos cetonitrónicos:

• Los nitrofenoles se reducen (por ejemplo, por el hierro en un ambiente ácido) a los aminofenoles correspondientes .
• La sustitución electrofílica ( sulfonación , bromación, nitración , etc.) del 4-nitrofenol se produce en la posición 2, y del 3-nitrofenol, en las posiciones 4 y 6.

Aplicación

• Los mononitrofenoles son productos intermedios en la síntesis de aminofenoles y colorantes azufrados, indicadores ácido-base.
• El 4-nitrofenol es un fungicida utilizado, por ejemplo, en el tratamiento del cuero.
• El 2,4-dinitrofenol se utiliza para obtener 2,4-diaminofenol , 2-amino-4-nitrofenol y 2,4,6-trinitrofenol , en la producción de tintes de azufre, antisépticos para la impregnación de madera (por ejemplo, triolita que contiene 80% NaF, 15% 2,4-dinitrofenol y 5% Na 2 Cr 2 O 7 ).
• El 2,4,6-trinitrofenol (ácido pícrico) se ha utilizado durante mucho tiempo como tinte amarillo para la lana, la seda, el cuero y el cabello. Desde finales del siglo XIX, un explosivo (BB) para equipar granadas, detonadores, en aleaciones con otros explosivos (principalmente dinitronaftalenos ), para equipar minas, bombas de aire, proyectiles explosivos que producen humo.

Toxicidad

• Los mononitrofenoles afectan el sistema nervioso central , el hígado, los riñones; MPC 1 mg/m³.
• Los dinitrofenoles son explosivos, venenosos, irritan fuertemente la piel, las membranas mucosas, causan dermatitis; MPC 0,02 - 0,05 mg/m³.
• Trinitrofenol irrita la piel, causa envenenamiento; MPC 0,1 mg/m³ (EE. UU.).
• Se describe una intoxicación subaguda con nitrofenoles, en cuyo cuadro clínico se distingue una reacción astenovegetativa, aumento de la sed, taquicardia , dolores de cabeza, falta de apetito, diarrea , coloración amarillenta de la esclerótica , dermatitis vesicular con transición a una forma crónica, mientras que la axilar y las regiones inguinales son especialmente vulnerables.

Literatura

• Nitrofenoles // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
• Enciclopedia química / Consejo editorial: Knunyants I. L. et al. - M . : Enciclopedia soviética, 1992. - T. 3. - 639 p. - ISBN 5-82270-039-8 .
• Manual de un químico / Consejo editorial: Nikolsky B.P. et al. - 3ra ed., corregida. - L. : Química, 1971. - T. 2. - 1168 p.
• Nesmeyanov A.N., Nesmeyanov N.A. Comienzos de la química orgánica. En 2 tomos. - M. : "Química", 1970. - T. 2. - 824 p.
• Química Orgánica General / Ed. Barton D. - M. : "Química", 1982. - T. 3. - 738 p.
• Orlova E. Yu. Química y tecnología de altos explosivos. - Ed. segundo, por. y adicional - L. : "Química", 1972. - 688 p.