Datei:Nitroalkanes General Formulae V.1.pngVon oben nach unten: primäre, sekundäre und tertiäre Nitroalkane (R1= Wasserstoffatom oder Alkyl-Rest, R2–R4 = Alkyl-Rest). Die Nitrogruppe ist blau markiert.
In der aktuellen chemischen Nomenklatur weist das Präfix Nitro- auf eine Kohlenstoff-gebundene NO2-Gruppe hin. Es sind jedoch noch irreführende historische oder Trivialnamen gebräuchlich, wie beispielsweise Nitroglycerin: Hier ist der Alkylrest über ein verbrückendes Sauerstoffatom an den Stickstoff gebunden, weswegen es sich nicht um ein Nitroalkan, sondern um einen Triester der Salpetersäure handelt.
Synthese
Im Labor gewinnt man die primären und sekundären Nitroalkane meist durch Umsetzung der Alkyliodide mit Natriumnitrit in Dimethylformamid-Lösung bei Gegenwart von Harnstoff. Die tertiären Nitroalkane sind durch Oxidation tertiärer Alkylamine mit Kaliumpermanganat zugänglich.<ref name="ABC Chemie">Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 949.</ref>
Eigenschaften
Die Schmelz- und Siedepunkte von einfachen aliphatischen Nitroalkanen sind höher als diejenigen entsprechender Alkane oder Alkohole (siehe Tabelle).
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Die Nitrogruppe übt einen negativen induktiven Effekt auf das Kohlenstoffatom aus, das sie trägt. Nitroalkane, die am α-Kohlenstoffatom (dem der Nitrogruppe benachbarten Kohlenstoffatom) ein Wasserstoffatom enthalten, sind CH-acide Verbindungen. Das bei Deprotonierung entstehende Anion kann sowohl durch diesen induktiven Effekt, als auch durch Delokalisation der Ladung durch Mesomerie stabilisiert werden. Als Folge davon sind primäre und sekundäre Nitroalkane relativ stark sauer und können einfach basisch deprotoniert werden. Die so gebildeten Carbanionen sind reaktive Zwischenstufen für die präparativ interessante Knüpfung von neuen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen.
Nitroalkane neigen zu einer stark exothermen Zersetzung, die explosionsartig verlaufen kann. Nitromethan und Nitroethan können zur Detonation gebracht werden.<ref name="Bretherick">P.G. Urben; M.J. Pitt: Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. 8. Edition, Vol. 2, Butterworth/Heinemann 2017, ISBN 978-0-08-100971-0, S. 1304.</ref> Die Zersetzungswärmen sinken tendenziell mit steigender Molmasse, der Zersetzungsbeginn verschiebt sich zu niedrigeren Temperaturen.<ref name="Colombo">Maule, I.; Razzetti, G.; Restelli, A.; Palmieri, A.; Colombo, C.; Ballini, R.: Thermal Stability Evaluation of Nitroalkanes with Differential Scanning Calorimetry in Org. Process Res. Dev. 25 (2021) 781–788, {{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}}.</ref>
Thermische Zersetzung von Nitroalkanen<ref name="Colombo" />
