Senyawa nitro
Senyawa nitro adalah senyawa organik yang mengandung satu atau lebih gugus fungsional nitro (−NO2). Gugus nitro adalah salah satu kelompok senyawa yang paling umum untuk eksplosofor (kelompok fungsional yang membuat senyawa eksplosif) yang digunakan secara global. Kelompok nitro ini juga sangat menarik elektron. Karena karakteristiknya ini, ikatan alfa C−Ha (berdekatan) ke gugus nitro dapat bersifat asam. Untuk alasan yang sama, kehadiran gugus nitro pada senyawa aromatik menghambat Substitusi aromatik elektrofilik tapi memfasilitasi Substitusi aromatik nukleofilik. Gugus nitro jarang ditemukan di alam, hampir selalu diproduksi dari reaksi nitrasi dari asam nitrat.
Produksi dan ketersediaan
Penyusunan senyawa nitro aromatik
Senyawa nitro aromatik biasanya disintesis dengan nitrasi. Nitrasi ini dicapai dengan menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat, yang menghasilkan ion nitronium (NO2+):
Produk nitrasi terbesar yang dihasilkan sejauh ini adalah nitrobenzene. Banyak bahan peledak yang diproduksi melalui nitrasi termasuk trinitrofenol (asam pikrat), Trinitrotoluena (TNT), dan trinitroresorsinol (asam styphnic).[1] Metode lain untuk membuat gugus aril-NO2 mulai dari fenol terhalogenasi adalah nitrasi Zinke nitrasi.
Persiapan senyawa alifatik nitro
Senyawa nitro alifatik dapat disintesis dengan berbagai metode; beberapa diantaranya:
- Nitrasi radikal bebas dari alkana.[2] Reaksi ini menghasilkan fragmen-fragmen dari induk alkana, menciptakan campuran beragam produk; misalnya, nitrometana, nitroetana, 1-nitropropana, dan 2-nitropropana diproduksi dengan mencampur propana dengan asam nitrat dalam fase gas (misalnya 350-450 °C dan 8-12 atm).
- Reaksi substitusi nukleofil antara halokarbon[3] atau organosulfat[4] dengan perak atau garam alkali nitrit.
- Nitrometana dapat diproduksi di laboratorium dengan mereaksikan natrium kloroasetat dengan natrium nitrit.[5]
- Oksidasi dari oksim[6] atau amina primer.[7]
Reaksi alifatik senyawa nitro
Reduksi
Senyawa nitro ikut dalam beberapa reaksi organik, beberapa yang paling penting adalah reduksi menjadi amina:
- RNO2 + 3 H2 → RNH2 + 2 H2O
Reaksi asam-basa
Nitroalkana agak asam. PKas nitrometana dan isopropil nitrat 17.2 dan 16.9 dalam larutan DMSO. Nilai-nilai ini menunjukkan berair pKas sekitar 11.[8] Dalam kata lain, ini karbon asam dapat terdeprotonasi dalam larutan encer. Basa konjugat disebut nitronat.
Reaksi kondensasi
Nitrometana mengalami penambahan dikatalisasi-basa dalam reaksi nitroaldol. Demikian pula, senyawa ini ditambah ke senyawa karbonik alfa-beta tak jenuh sebagai adisi 1,4 di reaksi Michael sebagai donor Michael donor. Nitroalkena adalah akseptor di reaksi Michael dengan senyawa enolat.[9][10]
Reaksi biokimia
Banyak enzim bergantung-flavin yang mampu mengoksidasi senyawa nitro alifatik menjadi aldehida dan keton yang lebih tidak beracun. Oksidasi nitroalkana dan oksidase 3-nitropropionat mengoksidasi senyawa nitro alifatiko secara eksklusif, sedangkan enzim lain seperti glukosa oksidase memiliki substrat fisiologis lainnya.[11]
Lihat juga
- Gugus fungsional
- Reduksi senyawa nitro
- Nitrasi
- Nitrit (juga gugus NO2, tetapi obligasi berbeda)
- Nitroalkena
- Nitrogliserin
Referensi
- ^ Gerald Booth "Nitro Compounds, Aromatic" 'Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry', 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a17_411
- ^ Markofsky, Sheldon; Grace, W.G. (2000).
- ^ Kornblum, N.; Ungnade, H. E. (1963). "1-Nitroöctane".
- ^ Walden, P. (1907).
- ^ Whitmore, F. C.; Whitmore, Marion G. (1923).
- ^ Olah, George A.; Ramaiah, Pichika; Chang-Soo, Lee; Prakash, Surya (1992).
- ^ Ehud, Keinan; Yehuda, Mazur (1977).
- ^ Bordwell, F. G.; Satish, A. V., "Is Resonance Important in Determining the Acidities of Weak Acids or the Homolytic Bond Dissociation Enthalpies (BDEs) of Their Acidic H-A Bonds?"
- ^ Ranganathan, Darshan; Rao, Bhushan; Ranganathan, Subramania; Mehrotra, Ashok & Iyengar, Radha (1980).
- ^ Jubert, Carole & Knochel, Paul (1992).
- ^ Nagpal, Akanksha; Valley, Michael P.; Fitzpatrick, Paul F.; Orville, Allen M. (2006).