24.09.2000 13:21:06

Nitrace - esterifikace glycerolu kyselinou dusičnou

Schématický zápis:
C3H5(OH)3 + 3 HNO3
  katalyzátor H2SO4
  -3 H2O
C3H5(ONO2)3
Podrobný zápis (při zanedbání vlivu katalyzátoru kyseliny sírové na mechanismus reakce):
Kyselina dusičná se chová jako kyselina a glycerol jako zásada, to znamená, že volné elektronové páry na atomech kyslíku v glycerolu přijímají vodík a vzniká trioxoniový kationt glycerolu (kyslíky mají pouze 5 elektronů a proto mají náboje plus). Chybějící elektron získávájí heterolytickým odštěpením od uhlíku.
1,2,3-trioxoniumpropantrinitrát
     
  -3 H2O
Vzniklý karbokation se spojuje s nitrátovými anionty za vzniku anorganického esteru glycerolu a kyseliny dusičné.
     
  -3 H2O
 
 
 
 
glycerotrinitrát
(nitroglycerin)
Podrobný zápis (uvažující i vliv kyseliny sírové na mechamismus reakce):
Kyselina sírová a kyselina dusičná vytváří tzv. nitrační směs. Kyselina sírová daruje vodíkový kation (Lewisova kyselina) kyselině dusičné (Lewisova kyselina)- váže se na volný elektronový pár u kyslíku v hydroxyskupině
+
         
      -
Kation odštěpuje vodu a vzniká tak nitroniový kation, který je elektrofilním činidlem
         
      -
Nitroniové kationty napadají volné elektronové páry u kyslíků v hydroxyskupinách glycerolu. U vzniklého karbokationtu se poté odštěpují vodíkové kationty.
1,2,3-trinitrooxoniumpropan
     
  -3 H+  
glycerotrinitrát
(nitroglycerin)
Odštěpený vodíkový kation se napojuje na hydrogensulfátový anion a za vzniku kyseliny sírové (ta tedy slouží jako katalyzátor) a ta rozbíhá další kolo reakce
H+ +
esterifikace
se sírovou obecně, methanol, ethanol
s fosforečnou obecně, methanol, ethanol
s dusičnou obecně, methanol, ethanol, glycerol , pentaerythritol
dehydratace ethanol s kyselinou sírovou, s fosforečnou

nahoru , reakční mechanismy , alkoholy , alkeny, kyseliny, organická chemie ,go home