3-Нитрохлорбензол

3-Нитрохлорбензо́л (мета-нитрохлорбензо́л, м-нитрохлорбензо́л, 3-НХБ) — органическое вещество с формулой C6H4ClNO2, образующее кристаллы светло-жёлтого цвета[1] .

Является ядовитым веществом; ПДК в воздухе 1 мг/м3. Сильный гемо- и нейротоксин, по своей токсичности напоминает нитробензол[7].

Что важно знать
3-​Нитрохлорбензол
Общие
Систематическое
наименование
1-​нитро-​3-​хлорбензол
Сокращения 3-НХБ
Традиционные названия мета-нитрохлорбензол
Хим. формула C6H4ClNO2
Физические свойства
Состояние кристаллы светло-жёлтого цвета[1][2]
Молярная масса 157,553 г/моль
Плотность 1,534[3]
Поверхностное натяжение 4,37·10-2 (при 44,5 °С)[4] Н/м
Термические свойства
Температура
 • плавления 46[3]
 • кипения 236[3] °C
 • вспышки 127[5] °C
 • самовоспламенения 260[5] °C
Критическая точка  
 • температура 468,85[4] °C
 • давление 39,28[4]
Удельная теплота испарения 3,54·105 (при 44,5 °С)[4]
Давление пара 0,097 мм рт. ст. (при 25 °С)[4]
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 0,273[6]
Оптические свойства
Показатель преломления 1,343 (при 50 °С)[1]
Классификация
Рег. номер CAS 121-73-3
3D model (JSmol) Интерактивная схема
PubChem
UNII
CompTox Dashboard EPA
Рег. номер EINECS 204-496-1
SMILES
InChI
RTECS CZ0940000
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard
Безопасность
Предельная концентрация 0,001 мг/л[7]
ЛД50 мыши: 380 мг/кг[8], крысы: 420 мг/кг[9]
Сигнальное слово Опасно
NFPA 704

Физические свойства

3-Нитрохлорбензол при нормальных условиях твёрдое кристаллическое вещество светло-жёлтого цвета. Практически нерастворим в воде, хорошо растворим в горячем этаноле, диэтиловом эфире, бензоле, хлороформе, ледяной уксусной кислоте[1], сероуглероде. Частично растворим в холодном этаноле[3].

Химические свойства

Вступает в реакцию аммонолиза, но в отличие от 2- и 4-нитрохлорбензолов требуются более жёсткие условия чем нагрев до 200 °С и давление 30-40 атм.[10]:

3-NCB+NH4OH.png

Вступает в реакцию нуклеофильного замещения с имидазолом, образуя 1-(3-нитрофенил)-1H-имидазол. Реакция протекает в ДМФА при 120 °С в присутствии карбоната калия и оксида меди (II)[11].

3-NCB+imidazole.png

Определение

Существует способ определения 3-нитрохлорбензола в воздухе рабочей зоны при помощи газовой хроматографии[12].

Лабораторное получение

В лаборатории 3-нитрохлорбензол получают диазотированием 3-нитроанилина с последующим замещением диазониевой группы на атом хлора по реакции Зандмейера[1]:

3NA+NaNO2+HCl.png

Может быть получен с выходом 92% дезаминированием 4-нитро-2-хлоранилина в ТГФ под действием трет-бутилнитрита и ДМСО при температуре 30 °С в течение 1 часа[13].

2-Cl-4-NO2-aniline to 3-NCB.png

Промышленное производство

При нитровании хлорбензола образуются следовые количества 3-нитрохлорбензола, поэтому в отличие от 2- и 4-нитрохлорбензола получать его таким способом нерентабельно[14]. Для получения 3-нитрохлорбензола в промышленности применяют каталитическое хлорирование нитробензола при нагревании, в качестве катализатора может применяться FeCl3, SbCl3 или I2. Помимо целевого продукта также образуются изомеры 3-нитрохлорбензола и динитрохлорбензолы, которые отделяют ректификацией[15]:

PhNO2+Cl2.png

Применение

3-Нитрохлорбензол применяется главным образом для синтеза 3-нитроанилина, применяемого в холодном крашении[15], а также 3-фенилендиамина, являющегося полупродуктом в производстве красителей, медицинских препаратов и стабилизаторов полимеров[16].

Токсичность

3-Нитрохлорбензол — сильный гемо- и нейротоксин[7][17]. По своему токсическому действию похож на нитробензол, в том числе, например, может вызывать токсидермию[17][18]. При вдыхании или проглатывании возникают следующие симптомы: посинение губ, ногтей и кожи, головная боль, головокружение, тошнота, судороги, спутанное сознание. При попадании в глаза вызывает покраснение. Может впитываться через кожу[19].

Достоверных данных о канцерогенности 3-нитрохлорбензола не обнаружено[20].

Примечания

Литература

  • Лазарев Н. В.. Вредные вещества в промышленности. том 2. — Л.: Химия, 1976. — 624 с.