在前几章的学习中,我们也曾学到过含有氮的个别化合物,如硝化甘油C3H5(ONO2)和硝化纤维[C6H7O2(ONO2)3]n等,我们还曾指出过,硝化纤维的学名应当是“三硝酸纤维酯”,因为它是纤维素分子里的羟基跟硝酸发生酯化反应的生成物.同样理由,硝化甘油是甘油眼硝酸酯化后的产物,应当叫做“硝酸甘油酯”或“硝酸丙三酯”它们都是“酯”,不是我们这里所要研究的“硝基化合物”。

    那末硝基化合物究竟指的是什么呢?

    我们可以把苯跟硝酸反应的生成物一一硝基苯(C6H5NO2)一的结构式,跟硝化甘油和硝化纤维的结构式比较一下:

   它们的分子结构里,特别是各种原子的排列方面,有哪些相同和不同?这里相同的是它们都含有“NO2”基团.这种基团是硝酸分子结构HO~NO2里除去IO一后所留下的部分,是个一价基团,称为硝基(一NO2).换句话说,硝基苯、硝化甘油和硝化纤维的相同点是:分子结构里都具有硝基.除了相同点外,更重要的要注意它们的不同点:硝基苯的硝基是直接连在碳原子上的,也就是苯环上的氢原子被硝基所取代;而硝化甘油或硝化纤维的硝基是通过氧原子连接在碳原子上一的,也就是羟基上的氢原子被硝基所取代.由于硝基苯和硝酸酯在结构上有着这样的差别,所以它们是属于不同的类别.我们把象硝基苯这样一类的有机物,即凡属分子里含有跟烃基直接相连结的硝基的有机物,叫做硝基化合物物,引入硝基,使生成硝基化合物的反应,叫做硝化反应.

    表4·1列出硝基化合物和硝酸酯的主要异同点:

    苯跟硝酸生成硝基苯的反应,就是硝化反应;硝基苯就是一种硝基化合物,下面我们就来讨论几种重要的硝基化合物

    硝基苯  硝基苯是重要的硝基化合物之一,它是制造苯胺染料的主要原料.硝基苯可用苯跟硝酸反应制造.下述实验,可以说明它们的反应过程:

    取试管一支,把它放在盛有冷水的烧杯里里.然后注入浓硝酸1毫升,在不断地振荡下,小心地逐渐加入浓硫酸2升.充分混和后,再随滴随摇的逐滴滴入苯1毫升.(这样做都是为了防止温度升高,因为二种浓酸混和以及苯跟硝酸反应都是放热的.温度升高,既能使苯挥发逸去,又能生成大量的副产品.)加完后把试管移入热水浴中加热,保持水温在60°C以下(60°C以上,硝酸将发生分解),并继续振荡,使反应完全,直到苯和酸不再分层为止,把生成物倒入另一烧杯的冷水里,静置片刻,可以看到有淡黄色的油状物凝集在杯底,并闻到有苦杏仁的气味。

    在这里浓硫酸是脱水剂.当苯环上的一个氢原子和硝酸分子里的“一OH”结合成水时,有浓硫酸存在,就能加速反应的速度，反应的化学方程式如下：

    硝基苯在工业上就是根据上述过程制取的,不过反应是在一种专门设备硝化器中进行的。
    硝基苯是一种浅黄色具有苦杏仁味的油状液体.比水重,不溶于水,易溶于乙醇或乙醚等有机溶剂中.硝基苯有毒,吸入它的蒸气或液体沾染在皮肤上被吸收后,都可能造成慢性中毒,在制取或使用时必须注意安全。
    三硝基甲苯  三硝基甲苯,是另一种重要的硝基化合物,俗称“T.N.T.”①.把甲苯跟浓硝酸进行硝化反应(用浓硫酸作为脱水剂),就可以得到黄色针状的.反应的化学方程式如下:

①T.NN.T.是三硝基甲苯英文名称Tri- nitro- toluene的缩写.

    三硝基甲苯的化学性质极不稳定,用起爆剂引发时,能发生猛烈的爆炸.它是一种烈性炸药.在制造军火、筑路、开矿和挖掘隧道等方面,有着广泛的用途。