2-Нитрохлорбензол

2-Нитрохлорбензол
Общие
Систематическое наименование	1-нитро-2-хлорбензол
Сокращения	2-НХБ, ОНХБ
Традиционные названия	орто-нитрохлорбензол
Хим. формула	C6H4ClNO2
Физические свойства
Состояние	кристаллы от светло-жёлтого до жёлтого цвета
Молярная масса	157,553 г/моль
Плотность	1,368·10−3 г/см3 (при 242 °C)
Поверхностное натяжение	4,37·10−2 (при 43,85 °C) Н/м
Динамическая вязкость	2,09·10−3 (при 43,85 °C) Па·с
Термические свойства
Т. плав.	32 °C
Т. кип.	245,5 °C
Т. всп.	127 °C
Т. свспл.	470 °C
Удельная теплота испарения	1,038·1010 Дж/кг (при 32,85 °C)
Давление пара	0,018 мм рт. ст.
Химические свойства
Растворимость в воде	0,0441 г/л
Классификация
Рег. номер CAS	88-73-3
PubChem	6945
Рег. номер EINECS	201-854-9
SMILES	C1=CC=C(C(=C1)[N+](=O)[O-])Cl
InChI	1S/C6H4ClNO2/c7-5-3-1-2-4-6(5)8(9)10/h1-4H; BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N
Рег. номер EC	201-854-9
RTECS	CZ0875000
ChEBI	34270
ChemSpider	13853953
Безопасность
ПДК	0,001 мг/л
ЛД50	крысы: 1320 мг/кг (самцы), 655 мг/кг (самки); кролики: 445 мг/кг (самцы), 355 мг/кг (самки)
Токсичность	1 3 1
Сигнальное слово	Опасно
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

2-Нитрохлорбензо́л (орто-нитрохлорбензо́л, о-нитрохлорбензо́л, ОНХБ, 2-НХБ) — органическое вещество с формулой C₆H₄ClNO₂, образующее моноклинные игольчатые кристаллы от светло-жёлтого до жёлтого цвета.

В промышленности получается нитрованием хлорбензола. Применяется как сырьё для синтеза некоторых красителей и полупродуктов для фармацевтической промышленности.

Сильный гемо- и нейротоксин.

Физические свойства

2-Нитрохлорбензол при нормальных условиях образует моноклинные кристаллы от светло-жёлтого до жёлтого цвета. Относительная плотность равна 1,305. Чистый 2-нитрохлорбензол плавится при 32 °С, но если присутствует примесь 4-нитрохлорбензола, то температура плавления падает по 0,5 °С на 1 % 4-нитрохлобензола. Смесь изомеров, содержащая 66,9 % 4-нитрохлобензола и 33,1 % 2-нитрохлорбензола образует эвтектику с температурой плавления 14,65 °С. Температура кипения 2-нитрохлорбензола при нормальном давлении равна 245,5 °C, при 8 мм рт. ст. падает до 119 °C.

Практически не растворим в воде, очень хорошо растворим в ацетоне, пиридине, также растворим в толуоле, метаноле, четырёххлористом углероде, диэтиловом эфире, бензоле, этаноле и хлорбензоле.

Химические свойства

Наличие нитрогруппы в бензольном кольце облегчает протекание реакций нуклеофильного замещения, но не настолько, чтобы, например, легко заместить атом хлора водным раствором щёлочи при нормальном давлении. При более жёстких условиях реакция всё же идёт с образованием 2-нитрофенола:

При взаимодействии 2-нитрохлорбензола с 80—90 % водным раствором метанола при 95—110 °С в течение 4—8 часов в присутствии воздуха или кислорода и щёлочи в промышленности получают 2-нитроанизол:

Из 2-нитрохлорбензола получают 2-нитроанилин нагреванием при температуре 170—200 °С с водным 30—34 % раствором аммиака при давлении 30—40 атм.:

При восстановлении чугунной стружкой в присутствии хлористого железа образуется 2-хлоранилин:

При восстановлении же 2-нитрохлорбензола цинковой пылью в щелочной среде получается 2,2'-дихлоргидрабензол:

При взаимодействии 2-нитрохлорбензола с дисульфидом натрия образуется 2,2'-нитродифенилдисульфид, используемый для синтеза ортаниловой кислоты:

При сульфировании 2-нитрохлорбензола образуется 3-нитро-4-хлорбензолсульфокислота:

Аналогично при сульфохлорировании 2-нитрохлорбензола образуется 3-нитро-4-хлорбензолсульфохлорид:

Определение

2-Нитрохлорбензол определяют, восстанавливая нитрогруппу до аминогруппы с последующим диазотированием. В качестве восстановителя может использоваться цинковая пыль, а в качестве индикатора — йодкрахмальная бумага. Также существует метод определения 2-нитрохлорбензола при помощи газовой хроматографии.

Синтез

Лабораторное получение

В лаборатории 2-нитрохлорбензол можно получить нитрованием хлорбензола ацетилнитратом. В этом случае, однако, образуется не только 2-нитрохлорбензол, но и его изомеры:

Также существует способ получения 2-нитрохлорбензола из 2-нитроанилина:

Промышленное производство

В промышленности 2-нитрохлорбензол также получают нитрованием хлорбензола с образованием смеси изомеров, содержащей 60—63 % 4-нитрохлобензола, 37—40 % 2-нитрохлорбензола и следы 3-нитрохлорбензола, однако для нитрования применяют нитрующие смеси или смеси нитратов щелочных металлов с серной кислотой. Нитрование осуществляют при 20—35 °С, добавляя нитрующую смесь небольшими порциями. При более низких температурах в опасном количестве образуется азотная кислота, а при более высоких увеличивается образование нецелевого продукта — 2,4-динитрохлорбензола. После добавления всей нитрующей смеси при постоянном перемешивании температуру поднимают до 45 °С. Образовавшуюся смесь изомеров отстаивают, отделяют от остальной массы и нейтрализуют 5—10 % раствором карбоната натрия.

2-Нитрохлорбензол и 4-нитрохлорбензол трудно разделяются кристаллизацией и ректификацией. При охлаждении смеси до 16 °С и последующего фильтрования нельзя выделить более половины 4-нитрохлорбензола. Для более полного разделения после фильтрования смесь подвергают фракционированию в ректификационной колонне. Изомеры нитрохлорбензола можно также разделить нитрованием смеси изомеров при 60—100 °С, при этом 2-нитрохлорбензол превращается в 2,4-динитрохлорбензол, а 4-нитрохлорбензол нитруется слабо.

Применение

2-Нитрохлорбензол используется как сырьё для синтеза некоторых красителей и полупродуктов для фармацевтической промышленности. В частности из него получают 2-хлорбензидин, 2-нитроанизол, 2-фенилендиамин, 4,6-дихлор-2-нитроанилин, 2-аминоанизол. Кроме того, он используется при производстве диазолей, дисперсных красителей, пигментов. Также применяется в качестве антивуалирующего агента в фотографии.

Токсичность

2-Нитрохлорбензол — вещество второго класса опасности, ПДК в воздухе 1 мг/м³. Cильный гемо- и нейротоксин. По токсическому действию похож на нитробензол, в том числе, например, может вызывать токсидермию. При вдыхании или проглатывании вызывает посинение губ, ногтей и кожи, головную боль, головокружение, тошноту, судороги, потерю сознания, возможен летальный исход.

Достоверных данных о канцерогенности 2-нитрохлорбензола не обнаружено.