Pochodne naftalenu (C₁₀H₈) nitrują się dużo łatwiej niż benzen i można wprowadzić aż 4 grupy nitrowe. Kiedyś miał większe zastosowanie niż obecnie. Podczas pierwszej wojny światowej był często stosowany nie jako samodzielny materiał wybuchowo kruszący, bo jest kiepski, lecz jako dodatek do innych nitrozwiązków (np. do kwasu pikrynowego), lub np. z chloranem potasu (KClO₃) lub chloranem sodu (NaClO₃) - szedyt. Szedyt jest bardzo podobny do miedziankitu. Sam szedyt był wykorzystywany w granatach dyskowych, jajowych i ręcznych razem z prochem czarnym lub tolitem. Pochodne nitrowe naftalenu nie mają praktycznie właściwości  toksycznych  (no chyba, że po połknięciu), a sam naftalen jest szkodliwy po połknięciu i działa szkodliwie na organizmy wodne.

Mononitronaftalen nie jest MW, za to dinitronaftalen (po wprowadzeniu drugiej grupy nitrującej) jest juz MW jednak o bardzo słabych właściwościach wybuchowych. Dopiero trinitronaftalen jest uznawany za MW, a tetranitronaftalen (po wprowadzeniu 4 grupy nitrującej) jest zbliżony siłą do trotylu (TNT).


 

Mononitronaftalen

α-Nitronaftalen (temperatura topnienia 60-61*C, temperatura wrzenia 304*C) ma postać jasnożółtych igieł o zapachu nitrozwiązków. Rozpuszcza się w większości  rozpuszczalników organicznych, nierozpuszczalny w wodzie.
W wyniku nitrowania naftalenu tworzą się dwa izomery:

• α -Nitronaftalen

•   β -Nitronaftalen (temperatura topnienia 79*C).

(...)z bardzo dużą przewagą α-Nitronaftalenu.

 

Otrzymywanie mononitronaftalenu:

Sporządzamy mieszaninę nitrującą:

- HNO₃ 50%
- H₂SO₄ 30%
- H₂O 20%

(Są to proporcje przy 100% stężeniu kwasów... Wiec jak mamy słabsze kwasy to zmniejszamy odpowiednia ilość H₂O).

Kiedy kwasy ze sobą zmieszamy dodajemy 26 gram naftalenu (JAK BĘDĘ MIAŁ 100ML MISZ. NITRUJĄCEJ). Podczas nitrowania naftalenu z początku utrzymujemy temperaturę około 40-50*C. Po znitrowaniu większej ilości naftalenu zwiększamy temperaturę do 55-60*C (zwiększamy ze względu na to, aby nasza mieszanina pozostała dalej w stanie ciekłym) i taką utrzymujemy do końca nitrowania. Po skończeniu nitrowania odsączamy mononitronaftalen i możemy go przemyć wodą (zneutralizować, pozbyć się resztek kwasów), ale nie musimy.
Zastosowanie dla mononitronaftalenu jako że nie jest on materiałem wybuchowym nie jest jednak ograniczane, bowiem możemy go mieszać np. z kwasem pikrynowym, saletrą amonową i z innymi związkami tworząc mieszaniny wybuchowe.


 

Dinitronaftalen

Dinitronaftalen ma postać kryształków o kolorze żółtobrązowym. Dinitronaftalen jest mieszaniną trzech izomerów i substancji żywicowatej (z bardzo dużą przewagą izomerów 1,5- i 1,8- ):

- 1,5-nitronaftalen (temperatura topnienia 215-216*C),


- 1,3-nitronaftalen (temperatura topnienia 170-172*C),


- 1,8-nitronaftalen (temperatura topnienia 144*C).

Dinitronaftalen jest ciężko rozpuszczalny w alkoholu etylowym, eterze, a łatwiej w: acetonie, benzynie, toluenie, terpentynie, kwasie octowym. Temperatura topnienia wynosi około 140-160*C. Dinitronaftalen jest naprawdę bardzo trudno do pobudzenia, ale jak się go dobrze pobudzi to może osiągnąć prędkość detonacji do 5100m/s. Zastosowanie dinitronaftalenu jako że jest to już materiał wybuchowy i sam detonuje, ale detonacja ma bardzo marne parametry, więc samego się go nie używa tylko miesza się go z innymi związkami podobnie jak w przypadku mononitronaftalenu.

Otrzymywanie dinitronaftalenu:

Sporządzamy mieszaninę nitrującą z:

- HNO₃ 60%
- H₂SO₄ 20%
- H₂O 20%


Teraz dodajemy wcześniej otrzymany dinitronaftalen. Nitrujemy dinitronaftalen do trinitronaftalenu w temperaturze około 70*C. Po znitrowaniu powinniśmy otrzymać mieszaninę izomerów: 60% izomeru 1,8- i około 40% izomeru 1,5-. Dinitronaftalen odsączamy i możemy go zneutralizujemy, a nawet powinniśmy.

Trinitronaftalen

Drobne krysztaliki o barwie jasnobrunatnej. Trudno rozpuszczają się w rozpuszczalnikachorganicznych. Temperatura topnienia wacha się w granicach 115-160*C. Największa możliwa prędkość detonacji wynosi - 5140m/s. Trinitronaftalen ma siłę zbliżoną do siły dwunitronaftalenu, z tym że łatwiej jest go pobudzić do detonacji. Zastosowanie znalazł w I wojnie światowej w mieszaninach topliwych z trotylrm (TNT). Trinitronaftalen jest mieszaniną izomerów, czterech izomerów:

- 1,3,5-trinitronaftalen (temperatura topnienia 123*C),


- 1,3,8- trinitronaftalen (temperatura topnienia 218*C),


- 1,4,8- trinitronaftalen (temperatura topnienia 147*C),

- 1,2,5- trinitronaftalen (temperatura topnienia 112-123*C).

Otrzymywanie trinitronaftalenu

  Do mieszaniny nitrującej składającej się z:

- HNO₃ 60%,
- H₂SO₄ 30%,
- H₂O 10%.


(…) dodajemy dinitronaftalen. Temperatura nitrowania - powyżej 90*C, im niższa tym mniejsza ilość izomeru γ -. Po znitrowaniu produkt odsączamy i neutralizujemy resztki kwasów).


 

Tetranitronaftalen

Drobne krysztaliki o kolorze piaskowym. Trudno rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych. Wyróżniamy pięć izotopów tetranitronaftalenu:

- 1,5 (pozycja dwóch grup nitrowych nie jest znana)-tetranitronaftalen,
- 1,3,6,8-tetranitronaftalen,
- 1,3,5,8- lub 1,4,5,7-tetranitronaftalen,
- 1,2,5,8- lub 1,4,5,6-tetranitronaftalen,
- 1,3,5,7-tetranitronaftalen.


 

Otrzymywanie tetranitronaftalenu:

Mieszanina nitrująca:

- HNO₃ 75%
- H₂SO₄ 20%
- H₂O 5%

Lauterman i Aguiar gotując 1,8-dinitronaftalen z kwasem azotowym otrzymali 1,3,6,8-czteronitronaftalen


 

Artykuł napisali:
Pingwin i MaLuTkI

Literatura:

- ”Chemia i technologia materiałów wybuchowych”, Tadeusz Urbański.