Нитрование 2-метилпропана (или изобутана) представляет собой реакцию, в ходе которой происходит замещение атома водорода на нитрогруппу (-NO2). Эта реакция осуществляется с использованием кислоты азотной (HNO3) в присутствии серной кислоты (H2SO4). Рассмотрим уравнения реакций и механизм нитрования по Коновалову.

Общая реакция нитрования 2-метилпропана выглядит следующим образом:

• 2-метилпропан + HNO3 → 2-метилпропан-2-нитрат + H2O

Однако, важно отметить, что реакция может проходить с образованием нескольких изомеров, в зависимости от того, на какой атом водорода происходит замещение.

Механизм нитрования можно разбить на несколько ключевых этапов:

1. Образование нитронного агента: В присутствии серной кислоты азотная кислота образует нитронный агент (NO2+), который является электрофилом.
2. Атакa электрофила: Нитронный агент атакует один из водородов 2-метилпропана. Поскольку 2-метилпропан является третичным углеводородом, предпочтение отдается замещению на третичный углерод (C-2). В результате образуется карбокатион.
3. Рекомпозиция карбокатиона: Карбокатион может перераспределяться, чтобы образовать более стабильный карбокатион, если это возможно.
4. Депротонирование: Образовавшийся карбокатион теряет протон (H+), что приводит к образованию нитрированного продукта.

В результате этих шагов мы получаем нитрованный продукт, который может быть 2-метилпропан-2-нитрат или 2-метилпропан-1-нитрат в зависимости от места замещения.

Нитрование 2-метилпропана по Коновалову – это интересный процесс, который демонстрирует важность механизма реакции и стабильности промежуточных соединений. Понимание этих процессов позволяет предсказать, какие продукты можно ожидать в результате реакции.