Důležití zástupci

Alifatické nitroderiváty

Jedná se většinou o kapaliny, mají menší význam než aromatické nitroderiváty. V průmyslu se často používají jako rozpouštědla polymerů, vosků a tuků, v organické syntéze, v palivářském průmyslu apod.

Nitromethan CH₃NO₂ 

Je bezbarvá, těkavá kapalina pronikavého zápachu, teplota varu 101 °C, lze ho připravit např. přímou nitrací uhlovodíků v plynné fázi parami kyseliny dusičné. Používá se jako palivo pro závodní automobily, při spalování probíhá reakce:

4CH₃NO₂ + 3O₂ → 4CO₂ + 6H₂O + 2N₂

Může se se rozkládat i bez přístupu kyslíku, uvolní se menší množství tepla:

4 CH₃NO₂ → 4 CO + 4 H₂O + 2 H₂ + 2 N₂

Používá se i ve směsích, např. s methanolem, byl používán i jako raketové palivo.

Obr. 1: Nitromethan jako pohonná hmota

Nitroethan CH₃CH₂NO₂

Podobá se nitromethanu. Je olejovitá, bezbarvá kapalina, teplota varu 114 °C, ovocná vůně. Průmyslově se vyrábí působením kyseliny dusičné na propan při 350–450 °C, vzniká směs nitroalkanů: nitroethan, nitromethan, 1-nitropropan, 2-nitropropan. Používá se jako rozpouštědlo polymerů.

1-nitropropan CH₃CH₂CH₂NO₂

 Bezbarvá kapalina nasládlého zápachu, teplota varu 131°C.

2-nitropropan CH₃CH₂(NO₂)CH₃

 Bezbarvá kapalina, teplota varu 120 °C.

Aromatické nitroderiváty

Jsou jedovaté žluté kapaliny nebo krystalické látky. Mají výrazně větší význam než alifatické nitrosloučeniny.

Nitrobenzen C₆H₅NO₂

Je hořlavá, nažloutlá, vysoce toxická kapalina s vůní po hořkých mandlích, proniká do organismu i kůží. Teplota varu 211 °C, teplota tuhnutí 5,7 °C. Používá se k přípravě anilinu, benzidinu, barviv a jako rozpouštědlo. Vyrábí se nitrací benzenu.

2,4,6 - trinitrotoluen (Tritol, TNT) C₆H₂(NO₂)₃CH₃

Žlutá jedovatá krystalická látka, při zvýšení teploty nad 35 °C se postupně stává plastickou. Roztavení probíhá bezpečně, nevýhodou pro praktické užití však je, že vzniklá kapalina může vytékat ze střeliva. Jeho objevitelem byl v r. 1863 německý chemik Joseph Wilbrand. TNT má vysokou stabilitu, protože je málo citlivý vůči vnějším vlivům. Vyznačuje se ale velmi vysokou brizancí a razancí výbuchu. Základem výroby je postupná nitrace toluenu směsí kyseliny dusičné a kyseliny sírové. Výroba TNT probíhá moderně kontinuálně ve 2 stupních.

Používá se jako náplň bomb a granátů, má velkou stálost při skladování. Slouží pro přípravu průmyslových i vojenských trhavin (plnění munice). Jedna tuna tritolu je měrnou jednotkou pro vyjádření síly výbuchu jiných výbušin nebo jaderných zbraní (1 t TNT = 4 200 MJ).

1kg atomové bomby má sílu 20 000 tun TNT, 1 kg vodíkové bomby má sílu 108 tun TNT Přepočítává se na ni účinek jaderných zbraní. Výbušniny účinkují tak, že při explozi dojde k rozpadu molekul až na plyny N₂, H₂O a CO₂. Při explozi se uvolní velké množství žhavých plynů (CO₂,CO,CH₄,H₂O_(g),C₂H₂, HCN,H₂, N₂) o velké rychlosti a tlaku a dojde ke zpustošení okolí.

Výbušný rozklad TNT probíhá podle podmínek ve více variantách. Velmi zjednodušeně lze rozklad zapsat:

2 C₆H₂(NO₂)₃CH_3(s) → 7 C_(s) + 7CO_(g) + 5H₂O + 3 N_2(g)

Obr. 2: Tání TNT při 81 °C

2,4,6-trinitrofenol (kyselina pikrová, TNP) (NO₂)₃C₆H₂OH

Je to žlutá toxická krystalická látka, má hořkou chuť (pikros – hořký), málo rozpustná ve vodě. Zabarvuje žlutě biologický materiál. Vyrábí se nitrací fenolu (1): 

Patří mezi trhaviny, soli pikráty jsou silné výbušniny, používají se jako iniciační výbušniny. Ztuhlá tavenina se označuje jako ekrazit.

Výbušný rozklad kyseliny pikrové:

16C₆H₃O(NO₂)₃ → 32CO₂+ 40CO + 4CH₄ + 2H₂O + 3C₂H₂ + 3HCN + 4,5H₂ + 21,5N₂ + 2NH₄HCO₃+ 9C

1-nitronaftalen C₁₀H₇NO₂

Je krystalická látka, vzniká nitrací naftalenu. Používá se jaký důležitý meziprodukt při výrobě barviv. Vyrábí se nitrací naftalenu nitrační směsí HNO₃/H₂SO₄ .

Chlorpikrin (PS) Cl₃CNO₂

Bezbarvá, prudce jedovatá kapalina, dříve sloužila jako chemická bojová látka.

Další výbušniny  viz Kapitola Výbušniny                                                     

Nitroglycerin – dynamit

Pentrit PETN – pentaerythritol - tetranitrát

Hexogen – 1,3,5- trinitro-1,3,5-triazinan