около 30%          около 70%       до 1.5%

    Практическое значение из трех изомерных нитрохлорбензолов имеют пара- и орто-изомеры, в которых атом хлора находиться в активированном нитрогруппой положении и может быть легко заменен на различные группировки в результате нуклеофильных реакций. Таким образом из п-нитрохлорбензола могут быть получены п-нитрофенол, п-нитрофенетол, п-нитроанизол, п-нитроанилин, различные производные дифениламина и дифенилового эфира. Нитрогруппа в указанных выше соединениях (за исключением п-нитроанилина) в дальнейшем может быть восстановлена до аминогруппы. В качестве примеров могут быть предложены следующие схемы: 

      
 
 

                                        

                                            R=H            п-нитрофенол         п-аминофенол

                                            R=OCH₃     п-нитроанизол         п-анизидин

                                            R=OC₂H₅    п-нитрофенетол      п-фенетидин 

    Дальнейшее  нитрование смеси о- и п-нитрохлорбензолов  приводит к 2,4-динитрохлорбензолу с  заметным содержанием в качестве побочного продукта 1,3-динитро-2-хлорбензола. 
 

      
 
 

      

    Атом  хлора в 2,4-динитрохлорбензоле также  может быть легко замещен на различные  группировки в результате нуклеофильных  реакций. В частности, при действии водного раствора щелочи (едкий натр) или аммиака получают 2,4-динитрофенол и 2,4-динитроанилин. По одной из технологий из 2,4-динитрофенола в результате нитрования может быть получена пикриновая кислота.

      
 
 
 
 
 
 

                                                                                                   пикриновая кислота 

    Пикриновая  кислота, т.пл. 122-122.5^оС. Взрывается при детонации в контакте с металлами и их оксидами, применяется в производстве азокрасителей, бризантных взрывчатых веществ, для идентификации различных органических соединений. Является сильной кислотой, сравнимой с минеральными кислотами. Соли пикриновой кислоты называются пикратами. В виде пикратов выделяют различные неустойчивые органические соединения основного характера.

    4.6. Нитрование фенолов

     Гидроксигруппа  за счет своего сильного +М-эффекта в значительной степени активирует реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду. В то же время фенолы представляют собой достаточно легко окисляемые соединения. Поэтому прямое нитрование фенола нитрующей смесью не может быть осуществлено. Для предотвращения окислительных процессов фенол может быть просульфирован до 1-гидроксибензол-2,4-дисульфокислоты, при нитровании которой образуется пикриновая кислота.

      
 
 
 
 
 
 

    Аналогичным образом из 1-нафтола получают 1-гидрокси-2,4-динитронафта-лин.

      
 
 
 
 

    4.7. Нитрование аминов

    Аминогруппа является еще более сильным электронодонорным  заместителем, чем гидроксигруппа. В то же время сама аминогруппа  легко окисляется. Поэтому прямое нитрование ароматических аминов оказывается  невозможным. В связи с этим аминогруппу предварительно защищают. Обычно для защиты используют ацетильную или тозильную группу. В N-ацильных- или N-тозильных производных ароматических аминов основность аминогруппы в заметной степени понижена. Нитрование этих соединений протекает преимущественно в пара-положение к защищенной аминогруппе. Защитная группировка в нитропродукте в дальнейшем может быть снята в результате основного или кислотного гидролиза. В качестве примера может быть представлена схема получения 2-метокси-4-нитроанилина.

      
 
 

      
 
 

      

8. Нитрование  бензойной кислоты

    Бензойная кислота  легко нитруется нитрующей  смесью с образованием м-нитробензойной кислоты.

    

    Аналогичным образом из салициловой кислоты  получают 5-нитро-салициловую  кислоту (2-гидрокси-5-нитробензойную кислоту).

 
 
 
 
 

    Эти продукты находят применение в синтезе  лекарственных веществ, красителей и пигментов.

9. Нитрование  ароматических альдегидов

    Вследствие  легкой окисляемости альдегидной группы (до карбоксильной группы) непосредственное нитрование ароматических альдегидов нитрующей смесью не может быть осуществлено. Одним из способов нитрования ароматических альдегидов, в частности бензальдегида, является использование в качестве нитрующего агента смеси нитрата натрия и концентрированной серной кислоты. Однако лучшие результаты дает первоначальная защита альдегидной группы. В частности, альдегид может быть переведен в соответствующее Шиффово основание, которое нитруется в мета-положение к защищенной альдегидной группе; в дальнейшем кислотный гидролиз нитропродукта позволяет получить соответствующий альдегид. На примере бензальдегида эта схема может быть представлена следующим образом:

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

     Другим способом защиты альдегидной группы является ее перевод в ацетальную группу. Такой способ используется в частности при получении 5-нитрофурфурола, являющегося исходным продуктом для получения большого количества веществ, обладающих противомикробной активностью. Ниже приведен метод получения одного из таких соединений - фурацилина (нитрофурала).

 
 
 
 

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

                                                                                      Фурацилин (нитрофурал) 

    Фурацилин представляет собой желтый или зеленовато-желтый порошок, горький на вкус, очень мало растворим в воде (1:42000), мало растворим в спирте, растворим в щелочах. Обладает антимикробным действием. Активен в отношении грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Используется при дизентерии, гнойных отитах, инфицированных ранах, ожогах и т.д. Применяется местно или внутрь после еды, запивая большим количеством воды. Лекарственные формы: таблетки, мази.

    Аналогичным действием обладают другие производные 5-нитрофурфурола, отличающиеся природой заместителя при атоме углерода формильной группы. В качестве таких  препаратов можно назвать нитрофурантоин, фуразолидон, фуразидин и некоторые другие.

      
 
 
 

                                                     Нитрофурантоин

      
 
 

                                                           Фуразолидон 
 

      
 

                                                               Фуразидин

    4.10. Нитрование нафталина  и антрахинона

     При нитровании нафталина в качестве основного  продукта образуется 1-нит-ронафталин, дальнейшее нитрование которого приводит к смеси 1,5- и 1,8-динитронафталинов. 
 
 
 

      
 
 
 

    Важное значение имеет нитрование сульфокислот нафталинового ряда. В данном случае нитрогруппа вступает в свободное альфа-положение, но только в том случае, если в соседнем бета-положении не находится сульфогруппа. В дальнейшем нитрогуппу в этих соединениях восстанавливают до аминогруппу и полученные аминосульфокислоты используют в синтезе азокрасителей.

    В молекуле антрахинона оба бензольных кольца обладают практически одинаковой реакционной способностью. Поэтому провести мононитрование антрахинона не удается и в результате реакции образуется смесь 1,5- и 1,8-динитроантра-хинонов. 
 
 

      
 
 
 

    Если  в одном из бензольных колец присутствует заместитель первого рода, то образуется мононитропроизводное, причем нитрогруппа  вступает в альфа-положение, являющееся одновременно орто- или пара-положением относительно имеющегося заместителя.

10. Лекарственные субстанции, содержащие нитрогруппу

    Выше  уже говорилось об антимикробной  активности производных 5-нитро-фурфурола. В настоящее время зарегистрированы и другие препараты, представляющие собой  нитропроизводные различных гетероциклических систем. Из таких препаратов следует упомянуть следующие:

    метронидазол  [1-(2-гидроксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазол]; обладает антибактериальным, противопротозойным (трихомонадоцидным), противоязвенным и антиалкогольным действием; лекарственные формы – таблетки, мази.

      аминитрозол (2-ацетиламино-5-нитротиазол); обладает антипротозойным (трихомонадоцидным) действием; лекарственные формы – таблетки, свечи, аэрозоли. 
 
 

                       аминитрозол                                      метронидазол

    нитроксолин (8-гидрокси-5-нитрохинолин); обладает антибактериальным (широкий спектр) и противогрибковым действием; лекарственная форма – таблетки.

    нитразепам  (1,3-дигидро-7-нитро-5-фенил-2Н-1,4-бензодиазепин-2-он); обладает миорелаксирующим (ЦНС), седативным, снотворным, анксиолитическим, противосудорожным действием; лекарственная форма – таблетки.

      
 
 
 
 

                                     нитразепам                                   нитроксолин

    нимодипин; обладает нейропротекторным, сосудорасширяющим и антиагрегационным действием; применяется при ишемических нарушениях мозгового кровоснабжения; лекарственные формы – таблетки, растворы для инъекций.

     нифедипин; обладает антиангинальным и гипотензивным действием; применяется при артериальной гипертензии; лекарственные формы – таблетки, растворы для инъекций. 
 
 
 
 
 

                нимодипин                                                           нифедипин 

    4.11. Нитрозирование

    Реакция нитрозирования может быть представлена следующим уравнением:

    ArH + HONO → ArNO + H₂O

    В данную реакцию вступают только ароматические  соединения, содержащие в своей структуре  сильные электронодонорные группировки: ОН, OAlk, NR₂, NHAlk. При этом нитрозогруппа вступает исключительно в пара-положение к имеющемуся заместителю.

    Нитрозирование  фенола приводит к пара-нитрозофенолу, который существует в двух таутомерных формах: нитрозофенольной и бензохиноноксимной. Аналогичное таутомерное равновесие может иметь место и в случае нитрозопроизводных вторичных ароматических аминов, однако оно практически полностью смещено в сторону нитрозоформы.

      
 
 
 

      
 
 
 

    Нитрозогруппа в приведенных выше соединениях, также как и в нитропроизводных третичных ароматических аминов может быть восстановлена до аминогруппы.