Нитратные эфиры

• C₂H₅ONO₂ — этилнитрат
• CHONO₂(CH₂ONO₂)₂ — нитроглицерин

Нитроэфиры, сложные эфиры азотной кислоты со спиртами, содержащие в молекуле одну или несколько нитратных групп —ONO2, связанных с атомом углерода (например, алкилнитраты, гликольнитраты, глицериннитраты, нитраты целлюлозы и т.п.). В технике распространены химически неточные названия, содержащие приставку "нитро", например нитрогликоль, нитроглицерин, нитроманнит. В зависимости от числа нитратных групп в молекуле различают моно-, ди- и полинитроэфиры (поли-Н.).

В промышленности Н. получают обработкой соответствующих спиртов концентрированной азотной кислотой или нитрующей смесью, например:

C6H11OH + HNO3 Û C6H11ONO2 + H2O

Алкилнитраты — жидкости с приятным запахом, нерастворимые в воде, хорошо растворимые в спирте, эфире; легко гидролизуются. По сравнению с полинитросоединениями поли-Н., как правило, более чувствительны к удару, трению и т.п. Их производство чрезвычайно взрывоопасно. Некоторые поли-Н. — мощные взрывчатые вещества. Так, азотнокислый эфир пентаэритрита (ТЭН) C(CH2ONO2)4 и диэтанол-N-нитраминдинитрат (ДИНА) O2N—N(CH2CH2ONO2)2 — взрывчатые вещества главным образом военного назначения. Например, скорость детонации ТЭНа 7900 м/сек при плотности 1,6 г/см3. Чистый ТЭН применяют в качестве вторичных зарядов для снаряжения капсюлей-детонаторов, а флегматизированный (содержащий инертные добавки) до 5% — для снаряжения детонирующих шнуров, детонаторов, кумулятивных снарядов. В отличие от др. Н., ТЭН химически стоек. Нитраты целлюлозы применяют для производства порохов и динамитов. См. также Нитроглицерин, Нитрогликоль. Н. обладают физиологическим действием.

Азотная кислота образует с многоатомными спиртами (этиленгликолем, глицерином, клетчаткой и др.) сложные эфиры. В молекулах этих эфиров группа N0₂ соединœена не прямо с атомом углерода, как в нитросоединœениях, а через кислород.

Нитроглицерин. Физические и химические свойства. Нитроглицерин — густая, бесцветная, маслянистая жидкость плотностью 1600 кг/м³, вязкость его в 2,5 раза больше вязкости воды, но меньше вязкости глицерина. Он хорошо растворяется в большинстве органических растворителœей; метиловом спирте, ацетоне, эфире, амилацетате, бензоле, толуоле, ксилоле, нитробензоле и т. д. В воде нитроглицерин растворяется плохо. Нитроглицерин сам является хорошим растворителœем нитросоединœений и нитроклетчатки. Совершенно чистый, свободный от малейших следов кислоты нитроглицерин в обычных условиях является довольно устойчивым соединœением. В присутствии кислот медленно разлагается даже при комнатной температуре. Водные растворы щелочей легко разлагают нитроглицерин, при этом образуются нитраты и нитриты. При быстром нагревании до 180°С нитроглицерин взрывается. При поджигании нитроглицерин дает только местную вспышку, сопровождающуюся его расплескиванием, устойчивого горения не происходит. При этом при ударе и трении нитроглицерин способен взорваться, в связи с этим в свободном виде его перевозить не разрешается.

Нитроглицерин способен к переохлаждению при понижении температуры. Во время затвердевания возможно образование двух форм нитроглицерина: нитроглицерин одной формы затвердевает при 2,1°С, а другой — при 13,2°С. При взрыве 1 кг нитроглицерина выделяется 715 л газообразных продуктов, из них 58,15% С0₂, 19,82% Н₂0, 18,50% N2, 3,53% О₂. Давление взрыва составляет 119560 МПа, процесс сопровождается выделœением 6237 кДж/кг, при этом развивается температура выше 4000°С. На практике для возбуждения детонации нитроглицерина и нитроглицериновых взрывчатых веществ используют капсюль-детонатор.

Получение и применение. Нитроглицерин получается при взаимодействии глицерина со смесью азотной и серной кислот.

Реакцию этерификации проводят при температуре не выше 25°С. Полученный нитроглицерин промывают в свинцовых баках теплой водой и 2%-ным содовым раствором. Промытый нитроглицерин фильтруют через фланель и по специальному трубопроводу переводят в свинцовые баки для хранения.

Поскольку нитроглицерин чувствителен к различным механическим воздействиям, его как самостоятельное взрывчатое вещество в технике не используют. Из нитроглицерина изготовляют нитроглицериновые пороха и динамиты. В очень малых дозах нитроглицерин применяют как лекарственное вещество.