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芳香族求電子置換: ベンゼンのニトロ化
18.7
ベンゼンのニトロ化は、濃硝酸と硫酸の混合物を処理してニトロベンゼンを形成することによって達成されます。
この反応は、求電子性の芳香族置換によって進行し、強力な求電子剤であるニトロニウムイオンの形成を伴います。
ニトロニウムイオンの形成は、硫酸から硝酸のヒドロキシル基へのプロトン移動を介して進行し、硝酸の共役酸を形成します。
さらに、共役酸からの水の損失により、ニトロニウムイオンが生成されます。
その後、ニトロニウムイオンは求核性ベンゼンのπ電子雲と反応し、共鳴安定化アレニウムイオンを形成します。
最後に、アレニウムイオンからルイス塩基へのプロトン移動により、ニトロベンゼンが得られます。 興味深いことに、得られたニトロ基は、温和な条件下で遷移金属触媒による水素化、または酸中の金属による還元のいずれかによって、第一級アミノ基に還元することができます。
酸性条件下で還元すると、アミンは塩として得られ、強塩基で処理すると遊離アミンが遊離します。
ベンゼンのニトロ化は、芳香族求電子置換反応の一例です。 これには、線状の非常に強力な求電子剤、ニトロニウム イオンの形成が含まれます。 この反応は、硫酸と硝酸という 2 つの強酸の相互作用によって起こります。
硫酸はより強力で、ヒドロキシル基上の硝酸をプロトン化し、その後水分子が失われ、ニトロニウム…