Нуклеофильное заміщення
За формулою нітробензолу можна судити, що сам по собі він володіє слабкими акцепторними властивостями, тому може працювати тільки з дуже сильними электродонорными речовинами. Найчастіше реагенти діють на нітрогрупу з утворенням азокси – і азосоединений, проте при підборі правильних окислювачів можна отримати невеликий вихід фенольних похідних. Прикладом може служити синтез ізомерів нітрофенолу шляхом прямого впровадження гідроксильної групи в ароматичне кільце (приклад 7). Такі реакції проходять повільно і вимагають дуже жорстких умов.
По мірі збільшення кількості нитрогрупп, такі сполуки проявляють набагато більш сильні акцепторні властивості, що полегшує протікання реакції із слабкими нуклеофільними та основними реагентами.
Роль структури нітробензолу в отриманні первинних амінів
Нитрогруппа є заступником, здатним відновлятися до різноманітних продуктів в кислих, нейтральних та лужних середовищах. Весь процес відновлення структурної формули нітробензолу до первинного аміну можна представити у вигляді багатостадійного процесу.
В першу чергу, при приєднанні 2 атомів водню утворюється нитрозобензол, який у чистому вигляді виділити досить важко (рис. 1А).
Наступним етапом відновлення є отримання арилгидроксиламина, який в кислому середовищі (рн < 6) легко перетворюється на анілін (рис. 1Б). Також можливо перебіг побічної перегрупування даного проміжного з’єднання в аминофенолы (рис. 1В). У чистому вигляді арилгидроксиламин отримують при доведенні показників pH-середовища до нейтральних значень.
Лужне середовище (рн > 8) впливає на хід реакції з утворенням азокси і азосоединений як продуктів конденсації арилгидроксиламина і нитрозобензола, останній в даних умовах відновлюється дуже повільно. Одержуваний азоксибензол при підкисленні дає азопроизводное (рис. 2А), а воно, у свою чергу, реагує з атомами водню з утворенням гидразосоединения (рис. 2Б).
При відновленні останнього отримують готовий ариламин (рис. 2В). Структурні формули нітробензолу і аніліну представлені під римськими цифрами I і II на малюнках 1 і 2.
