Общее представление об нитровании
Для промышленных процессов нитрования (и сульфирования) в качестве водоотнимающего средства предложен трёхфтористый бор BF3 . при добавлении достаточного количества трёхфтористого бора реакции сульфирования и нитрования можно проводить стехиометрическими количествами соответствующих кислот (серной и азотной). Полагают, что реакции протекают по следующим схемам:
ArH + HNO3 + BF3 Ar-NO2 + BF3·H2O
ArH + H2SO4 + BF3 Ar-SO3H + BF3·H2O
По окончании реакции добавляют воду; при этом моногидрат фтористого бора превращается в дигидрат BF3·2H2O, который можно отогнать в вакууме. Далее его обрабатывают фтористым кальцием
2BF3·2H2O + CaF2 Ca(BF4)2 + 4H2O
и при нагревании регенерируют BF3:
Ca(BF4)2 2BF3 + CaF2
Особенности проведения нитрования зависят как от использующихся реагентов, так и от субстрата реакции.
Реагенты для проведения реакции нитрования:
1. HNO3 (63-65%, d 1.35 г/мл, товарный продукт) + H2SO4 (96%). Наиболее распространенный.
2. HNO3 (98%, d 1.5 г/мл, также товарный продукт) + H2SO4 (96%-100 %). Для мало реакционноспособных соединений.
3. HNO3 (98%) + SO3 (4-63%), олеум. Для очень мало реакционноспособных соединений.
4. К(Na)NO3 или NH4NO3 + H2SO4 (96%). Распространенный реагент для получения полинитропроизводных.
5. HNO3 (98%, d 1.5 г/мл) + (CH3CO)2O (или СН3СООН). Для реакционноспособных соединений, селективный реагент. Реагент дорогой, поэтому необходимо обосновать экономическую целесообразность его использовании.
6. HNO3 (d 1,3 - 1,5). Для реакционноспособных соединений. Осложнение – побочная реакция окисления.