νίτρωση

θεμελιώδης εργασία στην οργανική χημική βιομηχανία, η οποία συνίσταται στην εισαγωγή μιας νιτρομάδας (-NOj) σε αντικατάσταση ενός ατόμου οργανικού υδρογόνου. Η δραστικότητα κατά τη ν. ποικίλλει ανάλογα με τη φύση των ενώσεων· μερικές ουσίες, όπως οι φαινόλες, μπορούν να νιτρωθούν με αραιό νιτρικό οξύ, ενώ άλλες απαιτούν πυκνό ή καπνίζουν. Σε ειδικές περιπτώσεις καταφεύγουμε ακόμα σε μέσα ν. διάφορα από το νιτρικό οξύ, π.χ. οργανικά νιτρίλια, μεταλλικά νιτρώδη και τετροξείδιο του αζώτου. Γενικά εφαρμόζεται ωστόσο το σουλφονιτρικό μείγμα, που πετυχαίνει πολύ υψηλές αποδόσεις, δεν προσβάλλει αισθητά τον κανονικό χάλυβα και συνεπάγεται τη χρήση συσκευών (νιτρωτήρες) από αυτό το υλικό, καθώς και από ανοξείδωτο χάλυβα ή ειδικά κράματα. Οι θεωρητικές προϋποθέσεις για τη χρησιμοποίηση αυτού του μείγματος που αποτελείται από πυκνό νιτρικό οξύ και πυκνό θειικό οξύ, βασίζονται στο γεγονός ότι στις αντιδράσεις ν. R - Η + ΗΝΟ3 \# R - ΝΟ2 + Η2Ο σχηματίζεται ένα μόριο ύδατος για κάθε εισαγόμενη νιτρομάδα. Σύμφωνα με τον νόμο της δράσης της μάζας, για να ολοκληρωθεί η αντίδραση, είναι αναγκαίο να απομακρυνθεί το νερό που σχηματίζεται και έτσι να μετατοπιστεί προς τα δεξιά η ισορροπία. Το πυκνό θειικό οξύ που περιέχεται στο σουλφονιτρικό μείγμα εκπληρώνει αυτό τον προορισμό, αφαιρώντας το νερό με σχηματισμό σταθερού υδρίτη. Κατά το πέρας της αντίδρασης, τα πλεονάζοντα οξέα απομακρύνονται με έκπλυση με νερό, δεδομένου ότι τα νιτροπαράγωγα είναι γενικά αδιάλυτα. Η δράση του θειικού οξέος δεν είναι ωστόσο μόνο αφυδατωτική, αλλά, εκτός του ότι ελαττώνει την οξειδωτική δράση του νιτρικού οξέος, σχηματίζει με αυτόν έναν ανυδρίτη μεικτό στον oποίο η ομάδα - ΝΟ2 αποτελεί το ηλεκτρόφιλο μέρος: Ο2ΝΟΗ HO3SO - Η ———> (OS03H{-:(N02) -Η2Ο καθιστώντας έτσι ευκολότερη την αντικατάσταση του υδρογόνου: R:H(+)+(N02>(+):(OSO3HX-)àR-NO2+H2SO4. Εξάλλου, κατά τη ν. μερικών αρωματικών ενώσεων, το θειικό οξύ συμμετέχει απευθείας στην αντίδραση, σχηματίζοντας σουλφονικά παράγωγα, τα οποία ακολούθως αντιδρούν με το νιτρικό οξύ. Στις περιπτώσεις αυτές, η νιτρομάς εισάγεται με ηλεκτρόφιλη αντικατάσταση της σουλφονικής ομάδας (-SO3H). Η ν. είναι μια διαδικασία πολύ ενδιαφέρουσα· πολυάριθμα νιτροπαράγωγα των αρωματικών και αλειφατικών ενώσεων χρησιμοποιούνται ως εκρηκτικές ύλες και πυρίτιδες: από τις πιο σημαντικές είναι η νιτρογλυκερίνη, η νιτρογλυκόλη, ο τρινοτροπενταερυθρίτης και η νιτροκυτταρίνη (στην αλειφατική σειρά) - το πικρικό οξύ, η τρινιτροτολουόλη (τριτόλη), οι πολυνιτρονα-φθαλίνες και η τετρανηροανιλίνη της αρωματικής σειράς. Τα αρωματικά νιτροπαράγωγα έχουν επίσης ιδιαίτερο ενδιαφέρον, επειδή συνιστούν την πρώτη ύλη για την παραγωγή των αμινών, που είναι ενδιάμεσα παράγωγα θεμελιώδους σημασίας για τη σύνθεση φαρμακευτικών προϊόντων και χρωστικών. Πράγματι, η αρωματική νιτρομάδα μπορεί να αναχθεί εύκολα σε αμινική ομάδα (-ΝΗ2), κατά κανόνα με παραγόμενο υδρογόνο. Στις αλειφατικές αλκοόλες η ν. γίνεται με αντικατάσταση ενός υδρογόνου από ένα υδροξύλιο (-OH) με την ομάδα -ΝΟ2· εφόσον στην περίπτωση αυτή η νιτρομάδα δεν είναι συνδεμένη απευθείας με τον άνθρακα (R-O-NO2), τα νιτροπαράγωγα αυτά καθορίζονται ακριβώς με την ονομασία νιτρικοί εστέρες. Η νιτρομάδα που είναι συνδεδεμένη με το οξυγόνο δεν μπορεί να αναχθεί σε αμινική ομάδα και είναι γενικά μάλλον ασταθής· τα αλειφατικά νιτροπαράγωγα των πολυαλκοολών είναι πράγματι όλα εκρηκτικά. Οι νιτροπαραφίνες όμως έχουν συμπεριφορά περισσότερο όμοια με τις αρωματικές νιτροενώσεις και μπορούν, εξάλλου, να δώσουν αντιδράσεις τύπου αλκοολών, στις οποίες το άτομο του υδρογόνου, που είναι ενωμένο με τον άνθρακα της νιτρομάδας, μπορεί να προστεθεί στο οξυγόνο μιας αλδεΰδης και να σχηματίσει μια νιτρογλυκόλη ή μια νιτροολεφίνη. Η παραφινική νιτρομάδα μπορεί να αναχθεί σε αμινική ομάδα, ή, συμπυκνούμενη σε κετόνες, να σχηματίσει δινιτροπαραφίνες. Οι νιτροπαραφίνες μπορούν εξάλλου να αλογονωθούν εύκολα στη θέση α.

* * *

η [νιτρώ]

χημ.

1. κατεργασία μιας ουσίας με νιτρικό οξύ

2. διεργασία κατά την οποία γίνεται η εισαγωγή μιας νιτροομάδας (-ΝΟ₂) στο μόριο μιας οργανικής ένωσης.