有机化学,关于邻硝基苯酚
有十九根键,所有的碳都是sp2杂化,羟基氧是不等性sp3杂化,氮原子是也是sp2杂化,根据路易斯结构式,不考虑离域键的情况下,硝基上的氮原子与氧原子一个是双键,一个是配位键,共有三个氮氧键。
色散力任何分子间都有,由于此物质是极性分子,所以有偶极力,然后硝基与羟基可以形成分子内氢键,也可形成分子间氢键。
对硝基苯酚纯品为浅黄色结晶。无味。熔点114-116℃,沸点279℃,闪点169℃,相对密度1.479(20/4℃)。常温下微溶于水(1.6%,25℃),不易随蒸汽挥发。易溶于乙醇、氯仿及乙醚。溶于酸液时,淡黄色逐渐退去,PH3-4之间,几乎无色。溶于碱液时,颜色加深。能升华。邻硝基苯酚浅黄色针晶或棱晶。熔点44~45℃,沸点216℃,相对密度1.2941(40/4℃),折射率nD(50℃)1.5723。溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳、苛性碱和热水中,微溶于冷水。能随水蒸气挥发。有毒。有杏仁味。
羟基中的H原子与氧原子之间共用一对电子,而且共用电子对严重偏向于O原子,所以羟基中的H原子明显带部分的正电荷.硝基中的氧原子与氮原子之间共用电子,电子偏向于O原子,所以氧原子带部分的负电荷.在空间位置上羟基中带正电荷的H原子与硝基中带负电荷的O原子之间距离较近,就产生了一种作用力,这就是氢键,由于是在邻硝基苯酚分子内部,所以就是常说的分子内氢键.
邻硝基苯酚的分子内氢键就是指同一个分子的酚羟基的H原子与硝基的O原子之间的一种作用力.
氢键除了分子内氢键还有一种分子间氢键.例如在对硝基苯酚的分子之间就有.
邻硝基苯酚会形成分子内氢键,导致熔沸点降低;而对硝基苯酚形成分子间氢键使熔沸点升高。所以对硝基苯酚沸点高于邻硝基苯酚。
具体熔沸点如下:
邻硝基苯酚沸点:214-216摄氏度
对硝基酚沸点:279摄氏度(分解)
1、水解法 由邻硝基氯苯经氢氧化钠溶液水解、酸化而得。将浓度为76-80g/L的氢氧化钠溶液1850-1950L加入水解锅内,再加入250kg熔融的邻硝基氯苯。当加热到140-150℃,压力约0.45MPa时,保持2.5h,然后才升温到153-155℃,压力到0.53MPa左右,继续保温3h。反应完成后,冷却到60℃。将1000L水和60L浓硫酸预先加入结晶锅中,然后压入上述的水解产物,并慢慢加入硫酸至刚果红试纸呈紫色,再加冰冷却到30℃,搅拌,抽滤,用离心机甩去母液,于是得含量为90%左右的邻硝基苯酚210kg。收率90%左右。另一种制备法是将苯酚硝化成邻硝基酚和对硝基酚的混合物,再用水蒸气蒸馏出邻硝基酚。硝化反应在15-23℃下进行,最高不得超过25℃。
2、苯酚硝化法 由苯酚经硝酸硝化成邻硝基苯酚和对硝基苯酚混合物,再经水蒸气蒸馏分离而得。