ნიტრირება

ნიტრირება, ნიტვრა — ჩვეულებრივი ქიმიური რეაქცია, რომელიც ორგანული ქიმიური ნივთიერების მოლეკულაში ნიტროჯგუფის (_2) შეტანას გულისხმობს სხვადასხვა მანიტვრელი აგენტის მოქმედებით. ასევე ცნობილია ცელულოზას ნიტრირება, რომლიდანაც მიიღება ნიტროცელულოზა. განასხვავებენ ნიტროცელულოზის ორ სახეს: დინიტროცელულოზა ანუ კოლოკსილინი (არაფეთქებადი) და ტრინიტროცელულოზა ანუ პიროკსილინი (ფეთქებადი). დინიტროცელულოზასგან მზადდება კოლოდიონი და გამოიყენება მედიცინასა და ფოტოგრაფიაში, ხოლო ტრინიტროცელულოზა თავისი თვისებებიდან გამომდინარე გამოიყენება ასაფეთქებელი საშუალებების წარმოებაში.

არომატული ნიტრირება
არომატული ნაერთების ნიტვრა ხორციელდება აზოტმჟავათი, მანიტვრელი ნარევებით ან ნიტრონიუმის (_2^+) არაორგანული მარილებით. უშუალო ნიტვრის დროს შეიძლება არომატულ ბირთვში შევიყვანოთ არაუმეტეს სამი ნიტროჯგუფისა. ფუნქციური ჯგუფები (მაგ., ამინო-, სულფო-, ოქსიჯგუფები), რომლებიც ბირთვს ელექტრონებით ამდიდრებენ, აადვილებს ნიტვრას, ამავე დროს ზოგიერთ შემთხვევაში ამ ჯგუფების ჩანაცვლებაც შეიძლება ნიტროჯგუფით. ამ მიქსტურაში წარმოიქმნება ნიტრონიუმის იონი (2+), რომელიც აქტიურია არომატულ ნიტრირებაში. ის აქტიური ინგრედიენტია, რომელიც ნიტრონიუმის ტეტრაფტორბორატის შემთხვევაში თავისუფალი სახითაც შეიძლება იქნეს გამოთავისუფლებული. ამ სახით მიღებული ნიტრონიუმის იონი ასევე ატარებს მანიტრირებელ თვისებებს შერეული მჟავის საჭიროების გარეშე. შერეულმჟავიანი სინთეზის დროს გოგირდმჟავა არ იხარჯება, რადგან ის კატალიზატორისა და წყლის შთანქმელის როლში გამოდის. ბენზოლის ნიტრირების შემთხვევაში რეაქცია 50 °-ზე მიმდინარეობს. ეს პროცესი ელექტროფილური არომატული ჩანაცვლების ერთ-ერთი მაგალითია, რომელიც ელექტრონების მდიდარი ბენზოლის ციკლზე შეტევის მაგალითია:

ასევე შემუშავებულია სხვა, ალტერნატიული მექანიზმებიც, მაგალითად 1 ელექტრონის გადაცემის პრინციპზე დამყარებული რეაქცია.

ალიფატური ნაერთების ნიტვრა
უჯერი რიგის ალიფატური ნაერთების ნიტვრა ხორციელდება, მაგალითად, ძმრის ანჰიდრიდისა და აზოტმჟავას ნარევით; რეაქციის პროდუქტებია ჩვეულებრივ ნიტრონაერთების ნარევები.

სფეროები
ნიტრირების მიმდინარეობისას საბოლოო პროდუქტების შერჩევადობა საკმაოდ რთულია. რეაქციის გამოსავალ პროდუქტებში სასურველი შედეგი შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი ნაერთი, ასე რომ სხვა სასრული პროდუქტები ან ნარჩენებია, ან რეაქციის არის დამაბინძურებლებს წარმოადგენენ. შესაბამისად ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ სინთეზი სასურველი შერჩევადობით მიმდინარეობდეს. ეს კი რეაქციის არის ფრთხილი კონტროლით ხორციელდება. მაგალითად ფთორენონი შეიძლება სურვილისამებრ იქნეს ტრინიტრირებული ან ტეტრანიტრირებული.

არომატული ციკლების ჩამნაცვლებლები დიდ გავლენას ახდენენ ელექტროფილური არომატული რეაქციების სიჩქარეზე. დეაქტივატორ ჯგუფებს, ისეთებს, როგორიცაა მაგ. სხვა ნიტროჯგუფები, ელექტრონის განდევნის ეფექტი გააჩნიათ. ასეთი ჯგუფები ანელებენ რეაქციას და ელექტროფილურ ნიტრონიუმის იონს არომატული ბეტა პოზიციისაკენ მიმართავენ. შემანელებელ მეტა-მიმმართველ ჩამნაცვლებლებს მიეკუთვნება მაგალითად სულფონილი, ციანო ჯგუფები, კეტო, ესტერები და კარბოქსილატები. ნიტრირება შეიძლება აჩქარდეს ისეთი აქტივაციის ჯგუფების მიერ, როგორიცაა ამინო, ჰიდროქსილ და მეთილ ჯგუფების მიერი, ისევე როგორც ამიდისა და ეთერების მიერ, რომლებიც შესაბამისად პარა და ორთო იზომერების წარმოქმნიან.

ანილინის პირდაპირი ნიტრირება აზოტისა და გოგირდის მჟავების ნარევით ერთი წყაროს მიხედვით შედეგად 50/50 პარა და მეტა ნიტროანილინის ნარევს წარმოქმნის. ეს რეაქცია სწრაფად მიმდინარეობს. აქტივირებული ანილინი (2) 50/50 შედარებითაა უფრო გაბნეულ, მაგრამ ნაკლებად რეაქტიულ ანილინიუმის იონთან შედარებით (3+), რასაც შეუძლია რეაქციის პროდუქტების შინაარსიც ახსნა. სხვა წყაროზე დაყრდნობით ანილინის უფრო კარგად კონტროლირებადი ნიტრირება იწყება აცეტანილიდის წარმოქმნით აცეტატის ანჰიდრიდიდან და შემდგომი ნიტრირებით. იმის გამო, რომ ამიდი რეგულარული აქტიური ჯგუფია, რეაქციის პროდუქტები პარა და ორთო იზომერებს წარმოადგენენ. რეაქციის მიქსტურის საკმარისად გაცხელებისას ხდება ჰიდროლიზი და ამიდი ნიტრირებულ ანილინად იქცევა

ვოლფენშტეინ-ბოტერსის რეაქციაში ბენზოლი ურთიერთქმედებს აზოტმჟავასთან და ვერცხლისწყლის ნიტრატთან პიკრიკის მჟავის წარმოქმნით.

 ნიტრირება
არილის ქლორიდებთან ერთად ტრიფლატისა და არაფლატების ჩანაცვლება შეიძლება მოხდეს ე.წ. ნიტრირებით. ეს ფრაზა პირველად პერინმა და სკინერმა გამოიყენეს 1971 წელს ქლოროანიზოლის ნიტრირების კვლევისას სტატიაში 4-ქლორო--ბუტილბენზილი რეაგირებს ნატრიუმის ნიტრატთან -ბუტანოლთან 0.5 მოლ% 2(დბა)3-თან, დიარილფოსფინის ლიგანდთან, ფაზურად-გადამტან კატალიზატორთან 4-ნიტრო--ბუტილბენზოლის წარმოსაქმნელად.