Нитроэтилен — органическое соединение, простейший нитроалкен с химической формулой C2H3NO2. Служит полезным промежуточным продуктом в производстве различных других химических веществ.
Свойства Несмотря на то, что нитроэтилен является нейтральным соединением, он обладает дипольным моментом, обусловленным наличием в молекуле электроноакцепторной нитрогруппы. Вследствие этого он растворим как в воде, так и в неполярных растворителях. Нитроэтилен чрезвычайно реакционноспособен даже при низких температурах и легко разлагается при комнатной температуре. Однако, вопреки сообщениям о его нестабильности, было установлено, что в виде стандартного раствора в бензоле он сохраняет устойчивость в течение как минимум 6 месяцев при хранении в холодильнике (−10 °C).
Производство Нитроэтилен можно получить в результате реакции нитрометана с формальдегидом или параформальдегидом (его полимерной формой), приводящей к образованию 2-нитроэтанола. Нитроэтанол вступает в реакцию дегидратации, катализируемую кислотой, особенно при нагревании.
Реакции Для нитроэтилена свойственны реакции циклоприсоединения, радикального присоединения и нуклеофильного присоединенияSingleton, Daniel A. Nitroethylene. Publication. College Station: n.p., 2008. Wiley Online Library. Web. 18 Oct. 2012.
Циклоприсоединение Нитроэтилен может выступать в качестве источника 2π-электронов в реакции [4+2]-циклоприсоединения. Нитрогруппа в молекуле действует как электроноакцепторный заместитель, благодаря чему эта молекула является хорошим диенофилом. Она легко образует аддукты с циклопентадиеном, спирогептадиеном и их производными в ходе реакции [4+2]-циклоприсоединения.
Нитроэтилен может вступать в реакцию [3+2]-циклоприсоединения с нитронами, выступая в качестве 2π-электронного компонента.
Нитроэтилен также проявляет реакционную способность в процессах домино-циклоприсоединения. Например, он может сначала вступать в реакцию с хиральным виниловым эфиром, а затем участвовать в реакции [3+2]-циклоприсоединения с электронодефицитным алкеном, таким как диметилфумарат. Эти реакции протекают практически самопроизвольно при температуре −78 °C.
Радикальная полимеризация При очень низких температурах (например, −78 °C) нитроэтилен способен к самопроизвольной полимеризации, инициируемой одной из его неподелённых электронных пар. Этот процесс можно регулировать, используя трет-бутильный растворитель. Проводились исследования по проведению периодической полимеризации при комнатной температуре в среде ТГФ; для инициации такого процесса требуется облучение гамма-лучами. Для обрыва цепи необходим ингибитор радикальной полимеризации, такой как бромоводород или хлороводород. Перед началом полимеризации необходимо тщательно удалить воду, поскольку нитроэтилен чувствителен к полимеризации, инициируемой следовыми количествами воды.
Присоединение и восстановление Помимо стандартных реакций нуклеофильного присоединения по связи C=C, нитроэтилен может выступать в качестве акцептора в реакции присоединения по Михаэлю; при этом в качестве донора Михаэля может использоваться, например, кетон или альдегид. Как и большинство нитросоединений, нитроэтилен может быть восстановлен по нитрогруппе до аминогруппы в ходе реакции с водородом в присутствии платинового или палладиевого катализатора.
Ещё одним примером является реакция Михаэля между индолом и нитроэтиленом.
Примечания
Категория:Нитросоединения