Ушбу маърузалар матни таълим сощаси «Кимёвий технология ва биотехнология» йыналишларида бакалаврлар тайёрлаш учун «Органик, но

Нитролаш жараёни. Углеводородларни ёки ароматик бирикмаларни нитролашда реакцион масса асосан иккита бир-бири билан аралашмайдиган суюқликлар-дан иборат. Жараён натижасида ўз-ўзидан қизиш туфайли, доимий совитиб бориш талаб этилади ва аралаштириб турилади. Ҳар бир реактордан сўнг сеператор ўрнатилган бўлиб нитроловчи агентни органик массадан ажратиб борилади. Ароматик углеводородларни нитроловчи реакцион узел Расм. 17.да келтирилган.

Расм. 17. Ароматик бирикмаларни нитроловчи реакцион узел:

1–нитраторлар; 2–сепараторлар; 3–насослар.

Янги тайёрланган нитроловчи аралашма охирги реакторга қўйилади ва бу ердаги шароит анча қаттиқ (мураккаб) бўлиб, нитролаш ниҳоясига етиши лозим. Нитролаш жараёнидан ортган кислоталар аралашмаси олдинги реакторга узатилади ва у ерда ҳам нитролаш давом эттирилади. Сўнг сепаратордан ажратиб олинган, нитроловчи агент даслабки реакторга узатилади. У ерда ҳам ортиқча кислоталар аралашмаси нитролаш жараёнини давом эттиради, ниҳоят ҳосил бўлган аралашма, 2–сепараторда нитробирикмани тўла фойдаланилмаган кислоталар аралашмасидан ажратилади ва реакторларга узатилади.

Реакцион жараён умумий ҳолда қуйидагича ифодаланади:

+Н₂SO₄

+НNO₃

–Н₂O

С₆Н₅–ОН

НОС₆Н₄SO₂OH

HOC₆H₅NO₂

–Н₂SO₄

Нитрофенол юқори инсекцидлик хусусиятига эга бўлиб ўсимликларни ҳимоя қилишда кенг миқёсда ишлатилади.

Парафинларни нитролаш

Парафинларни нитролаш жараёни биринчи марта XIX аср охирларида М.И.Конавилов томонидан амалга оширилган. Сўнги йилларда парафинларни нитролашнинг қуйидаги усуллари саноатда ўз ўрнини топди:

1. 
   HNO₃ нинг 40–70% ли эритмасида 350–500С да газ фазаси муҳитида нитролаш.
   
2. 
   HNO₃ нинг 50–70%ли эритмасида 100–200С ҳароратда суюқ фазада нитролаш.
   
3. 
   Азот (IV)-оксиди билан суюқ ёки газ фазада нитролаш.
   

Парафинларни нитролашда нитрогуруҳ углеводород занжирини ҳар қандай ҳолатига бирикиши мумкин. Бунда занжирдаги турли углерод атомларининг фаоллиги қуйидаги тартибда ўзгариб боради:
учламчи > иккиламчи > бирламчи.
Ҳароратнинг ортиб бориши билан юқоридаги қонуният ўзгариб нитрогуруҳ ҳар қандай углерод атомига бирикиши мумкин.

+НNO₃

СН₃–CН₂–CH(NO₂)–CH₃

СH₃–CН₂–CH₂–CH₃

ÍNO3

–Í₂O

–Í₂O

СH₃CН₂CH₂–CH₂NO₂

Молекулага бириккан нитрогуруҳ нитроланишнинг иккинчи босқичига мойиллик туғдиради. Шунинг учун газ фазали муҳитда мононитропарафинлар олишда парафин доимо ортиқча миқдорда (3:1 дан 10:1 гача) олинади. Шу усул билан динитробирикмалар ҳосил бўлишнинг олдини олинади. Бироқ, суюқ фазали нитролашда мононитропарафин нитроланувчи объектга нисбатан нитрат кислотада яхшироқ эрийди. Натижада динитробирикмалар ҳосил бўлади. Бунда парафинга биринчи бириккан нитрогуруҳ қўшни углерод атомлари водородини фаоллигини сусайтиради, натижада иккинчи нитрогуруҳ ҳам шу углерод атомига бирикиши мумкин. Бунда 2–нитропропандан юқори унум билан 2,2–динитропропан ҳосил бўлишини мисол тариқасида келтириш мумкин.

ÑÍ₃–CH(NO₂)–CH₃ + HNO₃

ÑÍ₃–C(NO₂)₂–CH₃

Газ фазали нитролаш жараёнида, юқори ҳароратда С–С боғининг узилиши натижасида қуйи нитропарафинлар ҳам ҳосил бўлиши мумкин.

2ÍNO₃

2C₂Н₅–NO₂

СH₃–CН₂–CH₂–CH₂

2ÍNO₃

–Í₂O

–Í₂O

ÑH₃NO₂ + CÍ₃CH₂CH₂NO₂

Бужа раённи деструктив нитролаш дейилади. Тармоқланган углеводордлар чизиқлиларга нисбатан камроқ деструкцияга учрайди. Парафинлар 420С да азот кислотаси билан реакцияси натижасида қуйидаги миқдорда қуйи молекуляр нитропарафинлар ҳосил бўлади: н–бутандан 32%, н–пентандан 42%, изопентандан 38%, 2,2–диметилпропандан 27%. Ҳароратнинг пасайиши билан деструктив нитроланиш кескин камаяди. Шунинг учун суюқ фазали нитролашда қуйи нитропарафинлар ҳосил бўлмайди.

Нитролаш жараёни учун энг кераксиз реакция парафинларни азот кислотаси ёки азот (IV)-оксиди таъсирида оксидланишидир. Шунинг учун бундай жараённи олдини олиш мақсадида кислотани нисбатан пастроқ концентрацияда ишлатилади. Шундай бўлсада, реакция унуми азот кислотасига нисбатан 50–80% дан ошмайди. Оксидланиш маҳсулоти сифатида альдегид, кетон, дикарбон кислота, углерод оксидлари ҳосил бўлади. Цикропарафинларнинг нитроланиши натижасида дикарбон кислоталар ҳосил бўлади. Масалан, циклогексан нитроланганда оксидланиш маҳсулоти сифатида адиптин, глутар ва янтар кислоталар ҳосил бўлади. Оксидланиш жараёни ҳароратни ортиши билан кучаяди. Шунинг учун ҳар қайси парафиннинг оптимал нитроланиш ҳарорати олдиндан аниқланади. Азот (IV)-оксидининг нитролаш ҳарорати азот кислотасига нибатан пастроқ.
Азот кислотаси ва азот (IV)-оксидини нитролаш имконияти ўзаро таққослан-ганда, азот кислотасида нисбатан унум пастроқ эканлиги маълум бўлади.
Парафинларнинг нитроланиш реакциялари эркин-радикал механизм бўйича содир бўлади.