硝基化合物详细资料大全
硝基化合物可看作是烃分子中的一个或多个氢原子被硝基（—NO2）取代后生成的衍生物，按羟基的不同可以分为脂肪族硝基化合物（R—NO2）和芳香族硝基化合物（Ar—NO2）。
硝基化合物有毒，其蒸气能透过皮肤被机体吸收使人中毒。多硝基化合物有爆炸性。
硝基化合物可用作医药、染料、香料、炸药等工业的化工原料及有机合成试剂。多硝基化合物性质不稳定，有强氧化力，可用作炸药。例如三硝基甲苯（TNT）和苦味酸等。
液体的硝基化合物具有一定的化学稳定性，因此常被用作一些有机反应的溶剂。
结构式：R—NO2
式中R为脂烃基或芳烃基，分别称为脂肪族硝基化合物或芳香族硝基化合物。根据硝基的数目，硝基化合物可分为一元、二元和多元硝基化合物。
性质,物理性质,化学性质,有机反应,制备,用途, 性质 物理性质 脂肪族硝基化合物为无色或略带黄色的液体，沸点较高。芳香族硝基化合物大多为黄色是结晶固体，一硝基化合物为高沸点的液体除外。 由于硝基是很强的吸电子基，硝基化合物的偶极矩大、极性大、分子间吸引力大，其沸点比相应的卤代烃高。 化学性质 硝基化合物可以发生还原反应，可依次生成亚硝基化合物、N-烃基取代羟胺和胺。 在碱性溶液中N-羟基取代羟胺和芳胺能分别与亚硝基化合物缩合，生成氧化偶氮化合物和偶氮化合物，偶氮化合物又可以还原为1，2-二烃基肼。 硝基化合物用还原剂还原时可得到伯胺。工业上采用烷烃高温硝化制取，产物为各种硝基化合物的混合物，可用作溶剂。 芳香族硝基化合物因还原剂与介质不同，还原时得不同产物，将它们继续还原时最终产物为芳香伯胺。 脂肪族硝基化合物的性质： 1、a—H的酸性 由于硝基是强吸电子基，脂肪族硝基化合物a—H具有一定的酸性，可溶于碱，与氢氧化钠作用生成盐。 硝基化合物的酸式—硝基式之间的互变与羰基化合物的酮式—烯醇式互变异构现象相似，两者主要区别是酸式存在的时间较烯醇式要长。 3、与羰基化合物的反应 具有a—H的伯、仲硝基化合物在碱催化下能与某些羰基化合物发生缩合反应。 4、和亚硝酸的反应 伯硝基烷与亚硝酸作用，得到蓝色的亚硝基化合物，在碱作用下转变成红色的硝肟酸盐溶液；仲硝基烷与亚硝酸作用得无色的亚硝基化合物，其碱性溶液呈蓝色。 因为叔硝基烷R3CNO2没有a—H，不与亚硝酸反应。利用此反应可以区别三种硝基烷。 5、芳香族硝基化合物的化学性质 芳香族硝基化合物由于没有a—H，它的性质与脂肪族硝基化合物的性质有许多不同的地方。芳香族硝基化合物最重要的性质是还原反应。 （1）还原反应 硝基化合物易被还原，选用不同的还原剂，在不同的条件下，可将硝基苯还原成不同的产物。 （2）芳环上的亲核取代反应 芳羟的特征反应是亲核取代反应，当芳环上的氢被硝基取代后，由于硝基是强吸电子基，使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电试剂的进攻；同时硝基对苯环上的其他取代基也产生极大的影响，邻位或对位被被硝基取代芳香卤代物，容易发生亲核取代反应。 有机反应 硝基化合物参加多种有机反应。盐酸可以在铁作为催化剂的帮助下将脂肪族硝基化合物还原为胺类。脂肪族硝基化合物水解后形成醛或酮。 氢可以在铂作为催化剂的条件下把芳香硝基化合物还原为苯胺。 制备 芳香硝基化合物一般由硝酸和硫酸与相应的有机物分子反应而成。常用的硝基化合物有三硝基苯酚（苦味酸）、三硝基甲苯（TNT）和三硝基间苯二酚（收敛酸）等。 在有机化工中有不同的制造硝基化合物的方法。 硝基化合物产品 脂肪族硝基化合物 Nitroaldol反应：硝基甲烷和醛反应制备； Michael反应：硝基甲烷加入未饱和的羰基化合物反应制备； Michael反应：亚硝基乙烯加入烯醇反应制备； 亲核脂肪族取代：亚硝酸钠（NaNO2）取代卤代烷制备。 芳香硝基化合物 亲电子取代：亚硝酸与芳香化合物反应制备。 用途 硝基化合物可用作医药、染料、香料、炸药等工业的化工原料及有机合成试剂。多硝基化合物性质不稳定，有强氧化力，可用作炸药。例如三硝基甲苯（TNT）和苦味酸等。芳香族硝基化合物是制备芳香胺、重氮盐等的原料。多硝基化合物具有爆炸性，如2、4、6-三甲基甲苯和三甲基苯酚都是爆炸力极强的化合物，可以用作炸药；另有一些多硝基化合物具有极强的香味，可以制备人造麝香。
三硝基甲苯（TNT）为白色或苋色淡黄色针状结晶，无臭，有吸湿性。本品为比较安全的炸药，能耐受撞击和摩擦，但任何量突然受热都能引起爆炸。
TNT又称三硝基甲苯化学名称是2，4，6-三硝基甲苯，分子式C7H5N3O6,结构简式CH3C6H2(NO2)3，相对分子质量为227，其结构式如图所示：
三硝基甲苯（TNT）为白色或苋色淡黄色针状结晶，无臭，有吸湿性。难溶于水、乙醇、乙醚，易溶于氯仿、苯、甲苯、丙酮。
爆炸方程式：4C6H2CH3(NO2)3 + 21 O2 =点燃＝28 CO2 + 10 H2O + 6 N2。
以上内容参考：百度百科-三硝基甲苯
硝酸盐不是都易爆炸，硝酸盐不是都易爆炸的，只有硝酸铵容易爆炸，因为其中有个+5和-3价的N，容易发生自身氧化还原反应，生成大量气体和热，所以爆炸。此外还有一些硝酸与有机物反应产物也易爆炸，如三硝基甲苯，硝酸甘油，硝基立方烷等等。
常见的硝酸盐还有硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等，均为白色固体，固体的硝酸盐加热时能分解放出氧，活泼金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧和二氧化氮。
事实上只有NH4NO3是猛撞爆炸的。因为爆炸要满足：能在瞬间产生大量气体并膨胀。铵盐是个比较特殊的盐，因为N和H是非金属，所以它可以变成N2及H2O等气体。
而其他“正宗”的盐比如KNO3 ，它只能2KNO3=2KNO2+O2 ，2mol才产生1mol气体，不够猛反应也慢，所以不会爆炸。
在一定条件下，能够发生快速化学反应，放出能量，生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物称为炸药。炸药是经常利用的二次能源。
炸药可从使用的大范围上分为军用炸药和工业炸药。工业炸药又称为民用炸药，是由氧化剂、可燃剂和其它添加剂等组分按氧平衡的原理配制，并均匀混合制成的爆炸物。
在矿山开采和工程爆破中利用其爆炸能量来做功，具有成本低廉、制造简单、应用方便等特点。
工业炸药——用于矿山、铁路、水利、建材等部门的民用炸药；
单质炸药——化学成分为单一化合物的猛性炸药
混合炸药——由多种成分（多分子或多相）组成，一般含有爆炸物质和燃料两种成分，有时还加入疏松、防水成分。混合炸药是爆破工程中用量最大的炸药类型。工业炸药属于混合炸药类型。
常用工业炸药：铵梯炸药、铵油炸药、水胶炸药、乳化炸药等。
近年来，随着工程爆破技术的广泛应用与发展，工业炸药生产技术得到了迅速发展。
2、炸药特点：
1、爆炸性能好，有足够的爆炸威力以满足各种工程爆破对象的作业要求；
2、具有较低的机械感度和适度的起爆感度，既能保证生产、贮存、运输和使用的安全，又能保证有效地被起爆；
3、炸药组分配比为零氧平衡或接近零氧平衡，以保证爆炸产生较少的有毒气体；
4、具有较高的热安定性、物理化学相容性和适当的稳定贮存期；
5、使用方便，易于装药，炸药生产、使用过程中不会给人体和环境带来较大危害或污染；
6、原料来源广泛，价格便宜，加工工艺简单，生产操作安全可靠，无污染。
3、炸药分类：
炸药分类方法很多，目前还没有建立起统一的分类标准，一般可根据炸药的组成、用途和主要化学成份进行分类，工业炸药还可以根据使用条件的不同进行分类。由于我国已经加入世界贸易组织（WTO），国内爆破企事业单位和人员将有更多的机会参与国际工程的招投标与施工作业，很有必要知晓联合国危险物品运输专家委员会按照运输要求对炸药的分类。
A、按炸药的作用特性分类
（1）起爆药 起爆药主要用于起爆其它工业炸药。这类炸药的主要特点是：
（a）敏感度较高。在很小的外界热或机械作用下就能迅速爆轰。
（b）与其它类型炸药相比，它们从燃烧到爆轰的时间极为短暂。
最常用的起爆药有雷汞、迭氮化铅、二硝基重氮酚、斯蒂酚酸铅等。这类炸药主要用来制造各种起爆器材。
（2）猛炸药 与起爆药不同，这类炸药具有相当大的稳定性。也就是说，它们比较钝感，需要有较大的能量作用才能引起爆炸。在工程爆破中多数是用雷管或其它起爆器材起爆。
a、单质炸药:单质炸药系指碳、氢、氧、氮等元素以一定的化学结构存在于同一分子中，并能自身发生迅速氧化还原反应释放出大量热能和气体产物的物质。常见有硝化甘油、硝化乙二醇、梯恩梯、黑索金、奥克托金、泰安等 。
b、混合炸药混合炸药系指由两种或两种以上的成分所组成的机械混合物，既可以含单质炸药，也可以不含单质炸药，但应含有氧化剂和可燃剂两部分，而且二者是以一定的比例均匀混合在一起的，当受到外界能量激发时，能发生爆炸反应。混合炸药是目前工程爆破中应用最广、品种最多的一类炸药。常见有粉状硝铵类炸药（铵油炸药、膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药等）和含水硝铵类炸药（乳化炸药、浆状炸药、水胶炸药、重铵油炸药等）。
（3）发射药 又称火药，主要用作枪炮或火箭的推进剂，也有用作点火药、延期药的。它们的变化过程是迅速燃烧。
（4）烟火剂 烟火剂基本上也是由氧化剂与可燃剂组成的混合物，其主要变化过程是燃烧，在极个别的情况下也能爆轰。一般用来装填照明弹、信号弹、燃烧弹等。
B、按工业炸药的使用条件分类
第一类——准许在一切地下和露天爆破工程中使用的炸药，包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山。
第二类——准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药，但不包括有沼气和矿尘爆炸危险的矿山。
第三类——只准许在露天爆破工程中使用的炸药。
第一类和第二类炸药每千克炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过80L。同时，第一类炸药爆炸时还必需保证不会引起瓦斯或矿尘爆炸。
C、按工业炸药的主要化学成分分类
（1）硝铵类炸药 以硝酸铵为其主要成分，加上适量的可燃剂、敏化剂及其附加剂的混合炸药均属此类，这是目前国内外工程爆破中用量最大，品种最多的一大类混合炸药。
硝铵本身是一种弱爆炸物，引爆后的爆速为2000～2700m/s。当对其加热到400～500℃时，硝铵会分解并产生爆炸。硝铵还具有很大的吸湿性。这是硝铵类炸药质量下降的重要原因。
（2）硝化甘油类炸药 以硝化甘油或硝化甘油与硝化乙二醇混合物为主要爆炸组分的混合炸药均属此类。就其外观状态来说，有粉状和胶质之分；就耐冻性能来说，有耐冻和普通之分。
（3）芳香族硝基化合物类炸药 凡是苯及其同系物，如甲苯，二甲苯的硝基化合物以及苯胺、苯酚和萘的硝基化合物均属此类。例如，梯恩梯（TNT）、二硝基甲苯磺酸钠（DNTS）等。这类炸药在我国工程爆破中用量不大。
D、按炸药的物理状态分类
工业炸药可分为粉状炸药、粒状炸药、乳化炸药和胶质炸药。
