小七說：硝化反應(yīng)是生產(chǎn)染料、藥物及某些炸藥的重要反應(yīng)，在現(xiàn)在化工工業(yè)中被廣泛利用。下面小七就分幾篇為大家為大家介紹一下硝化反應(yīng)和典型硝化產(chǎn)物的合成原理。

　　硝化是向有機化合物分子中引入硝基的過程，硝基就是硝酸失去一個羥基形成的一價的硝基。

　　對于脂肪族化合物的硝化

　　代表產(chǎn)品為硝基烷烴，硝基烷烴為優(yōu)良的溶劑，對纖維素化合物、聚氯乙烯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂等均有良好的溶解能力，并可作為溶劑添加劑和燃料添加劑。它們也是有機合成的原料，如用于合成羥胺、三羥甲基硝基甲烷、炸藥、醫(yī)藥、農(nóng)藥和表面活性劑等。

　　對于芳香族化合物的硝化

　　各種芳香族硝基化合物，如硝基苯、硝基甲苯和硝基氯苯等是染料中間體（見苯系中間體）。有些硝基化合物是單質(zhì)炸藥，如2，4，6-三硝基甲苯（即梯恩梯）。芳香族硝基化合物還原可制得各種芳伯胺，如苯胺等。

　　1、直接硝化法：直接引入硝基的反應(yīng)。

　　典型反應(yīng)有：

　　丙三醇與混酸反應(yīng)制備硝酸甘油

　　苯硝化制備硝基苯

　　氯苯硝化制備鄰硝基氯苯、對硝基氯苯

　　甲苯硝化制備三硝基甲苯

　　丙烷等烷烴硝化制備硝基烷烴

　　2、間接硝化法：間接的向分子中引入硝基（先磺化再硝化）。

　　典型反應(yīng)：

　　苯酚制備苦味酸

　　3、亞硝化法：有機化合物分子中的氫被亞硝基取代的反應(yīng)。主要用于酚、酚醚、三級芳胺等的亞硝化以及二甲胺的亞硝化。

　　典型反應(yīng)：

　　2-萘酚亞硝化制備1-亞硝基-2-萘酚

　　二苯胺亞硝化制備N-亞硝基二苯胺

　　硝化劑：濃硝酸或混酸（濃硝酸與濃硫酸的混合物），也有用氧化氮做硝化劑。

　　亞硝化劑：一般采用亞硝酸鹽作為亞硝化劑。在反應(yīng)中，先將反應(yīng)物溶于酸（鹽酸、稀硫酸、醋酸）中，再講亞硝酸鈉的水溶液逐滴加入到反應(yīng)物中使生成的亞硝酸立即與反應(yīng)物作用。

　　1、反應(yīng)速度快，放熱量大

　　硝化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，硝化反應(yīng)的速度越快，放出的熱量越多，越極易造成溫度失控而爆炸。

　　2、反應(yīng)物料易燃

　　被硝化的物質(zhì)大多為易燃物質(zhì)，有的兼具毒性，如苯、甲苯、脫脂棉等，使用或儲存不當(dāng)時，易造成火災(zāi)。

　　3、硝化劑有強烈的氧化性和腐蝕性

　　混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性，與有機物特別是不飽和有機物接觸即能引起燃燒。硝化反應(yīng)的腐蝕性很強，會導(dǎo)致設(shè)備的強烈腐蝕。混酸在制備時，若溫度過高或落入少量水，會促使硝酸的大量分解，引起突沸沖料或爆炸。

　　4、硝化產(chǎn)物、副產(chǎn)物大都具有爆炸危險性

　　硝化產(chǎn)品大都具有火災(zāi)、爆炸危險性，尤其是多硝基化合物和硝酸酯，受熱、摩擦、撞擊或接觸點火源，極易爆炸或著火。

　　1、溫度控制

　　制備混酸時，應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和酸的配比，并保證充分的攪拌和冷卻條件，嚴(yán)防因溫度猛升而造成的沖料或爆炸。

　　2、硝化劑妥善保存

　　必須嚴(yán)格防止混酸與紙、棉、布、稻草等有機物接觸，避免因強烈氧化而發(fā)生燃燒爆炸。

　　3、反應(yīng)物控制

　　應(yīng)仔細(xì)配制反應(yīng)混合物并除去其中易氧化的組分，不得有油類、酐類、甘油、醇類等有機物雜質(zhì)，含水也不能過高；否則，此類雜質(zhì)與酸作用易引發(fā)爆炸事故。

　　4、進料控制

　　硝化過程應(yīng)嚴(yán)格控制加料速度，控制硝化反應(yīng)溫度。硝化反應(yīng)器應(yīng)有良好的攪拌和冷卻裝置，不得中途停水?dāng)嚯娂皵嚢柘到y(tǒng)發(fā)生故障。硝化器應(yīng)安裝嚴(yán)格的溫度自動調(diào)節(jié)、報警及自動連鎖裝置，當(dāng)超溫或攪拌故障時，能自動報警并停止加料。硝化器應(yīng)設(shè)有泄爆管和緊急排放系統(tǒng)，一旦溫度失控，緊急排放到安全地點。

　　5防燃防爆

　　處理硝化產(chǎn)物時，應(yīng)格外小心，避免摩擦、撞擊、高溫、日曬，不能接觸明火、酸、堿等。管道堵塞時，應(yīng)用蒸氣加溫疏通，不得用金屬棒敲打或明火加熱。

　　6、設(shè)備防腐

　　要注意設(shè)備和管道的防腐，確保嚴(yán)密不漏。