四硝基甲烷 | 509-14-8

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氮化合物
• 中文名称: 四硝基甲烷
• 中文别名: 四硝甲烷
• 英文名称: tetranitromethane
• 英文别名: TNM
• CAS: 509-14-8
• 化学式: CN₄O₈
• 分子量: 196.033
• InChiKey: NYTOUQBROMCLBJ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 稳定性/保质期：

  1. 稳定性^[16]

     • 稳定

  2. 禁配物^[17]

     • 强还原剂、强碱、活性金属粉末、铜。胺类、酸、可燃物、有机物、易氧化物质。

  3. 避免接触的条件^[18]

     • 受热、摩擦、震动、撞击

  4. 聚合危害^[19]

     • 不聚合

  5. 分解产物^[20]

     • 氮氧化物

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.1
• 重原子数：
  13
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  183
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  8

ADMET

代谢

大鼠肝微粒体催化TNM脱硝生成亚硝酸盐和甲醛。

Rat hepatic microsomes catalyzed denitrification of TNM to nitrite and formaldehyde.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

评估：对于四硝基甲烷对人类的致癌性，目前人类中的证据不足。在实验动物中，对于四硝基甲烷的致癌性有足够的证据。总体评估：四硝基甲烷可能对人类具有致癌性（2B组）。

Evaluation: There is inadequate evidence in humans for the carcinogenicity of tetranitromethane. There is sufficient evidence in experimental animals for the carcinogenicity of tetranitromethane. Overall evaluation: Tetranitromethane is possibly carcinogenic to humans (Group 2B).

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

A3：已确认的动物致癌物，对人类的相关性未知。

A3: Confirmed animal carcinogen with unknown relevance to humans.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

四硝基甲烷：合理预期为人类致癌物。

Tetranitromethane: reasonably anticipated to be a human carcinogen.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构致癌物：四硝基甲烷

IARC Carcinogenic Agent:Tetranitromethane

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构（IARC）致癌物分类：2B组：可能对人类致癌

IARC Carcinogenic Classes:Group 2B: Possibly carcinogenic to humans

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

吸收、分配和排泄

该物质可以通过吸入其蒸汽和摄入进入人体。

The substance can be absorbed into the body by inhalation of its vapor and by ingestion.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

制备方法与用途

制备方法

注意！该产品有毒，反应必须在通风橱中进行。

所需材料：

• 250毫升锥形瓶和具二孔的塞子（其中一边有切口作为通气孔）
• 温度计插入塞子的一孔中，水银球应伸到近瓶底
• 31.5克(0.5摩尔)无水硝酸(d>1.53)
• 51克(0.5摩尔)乙醇

操作步骤：

1. 将锥形瓶放入冰水中冷却至10℃以下。
2. 使用滴定管从塞子另一孔缓缓加入乙醇，每次约0.5毫升。确保反应混合物的温度不超过10℃。
3. 加入大约5毫升乙醇后，反应会变得不那么剧烈，此时可逐渐增加每次加入量，直至每次加入5毫升。
4. 全部乙醇加完后，移去塞子和温度计，并用毛巾擦净瓶颈。
5. 用倒置的烧杯盖住锥形瓶，在原冰浴中自然升温至室温。混合物在室温下放置7天。

产品处理：

1. 将混合物倒入盛有300毫升水的500毫升圆底烧瓶，进行水蒸汽蒸馏。
2. 四硝基甲烷随着最初的20毫升馏出液蒸去。
3. 分离重质产品与上层液体，先用稀碱清洗，再用水清洗，并用无水硫酸钠干燥。四硝基甲烷的产量为14-16克（57%-65%）。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  四硝基甲烷 在 硝基甲烷 、 sodium hydroxide 作用下， 以 甲醇 为溶剂， 反应 1.0h， 以77%的产率得到dinitromethane sodium salt
  参考文献：
  名称：

  N-Oxide-Controlled Chemoselective Reduction of Nitrofuroxans

  摘要：

  通过SnCl2介导的温和还原法，成功合成了氨基呋喃和氨基呋喃酮，产率良好。对4-硝基呋喃酮的还原导致选择性形成4-氨基呋喃酮，而对3-硝基呋喃酮的类似还原则通过同时还原硝基团和外环N-O键形成3-氨基呋喃酮。

  DOI：

  10.1055/s-0037-1611056
• 作为产物：
  描述：

  alkaline earth salt of/the/ methylsulfuric acid 在 硫酸 、 硝酸 作用下， 生成 四硝基甲烷
  参考文献：
  名称：

  DE184229

  摘要：

  公开号：
• 作为试剂：
  描述：

  1-丙烯基苯 在 四硝基甲烷 作用下， 以 乙醚 为溶剂， 生成 1-丙酮,2-硝基-1-苯基-
  参考文献：
  名称：

  Buevich,V.A. et al., Journal of Organic Chemistry USSR (English Translation), 1970, vol. 6, p. 661 - 663

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Unexpected Heterocyclization of Electrophilic Alkenes by Tetranitromethane in the Presence of Triethylamine. Synthesis of 5-Nitroisoxazoles
  作者：Yulia A. Volkova、Elena B. Averina、Dmitry A. Vasilenko、Kseniya N. Sedenkova、Yuri K. Grishin、Per Bruheim、Tamara S. Kuznetsova、Nikolai S. Zefirov

  DOI：10.1021/acs.joc.8b03086

  日期：2019.3.15

  A novel reaction of tetranitromethane with electrophilic alkenes in the presence of triethylamine affording substituted 5-nitroisoxazoles is described. Triethylamine reacts with tetranitromethane to generate N-nitrotriethylammonium and trinitromethanide. This process provides the heterocyclization of electrophilic alkenes. A variety of α,β-unsaturated aldehydes, ketones, esters, amides, phosphonates

  描述了在三乙胺存在下四硝基甲烷与亲电烯烃的新型反应，提供了取代的5-硝基异恶唑。三乙胺与四硝基甲烷反应生成N-硝基三乙铵和三硝基甲烷。该过程提供了亲电烯烃的杂环化。各种α，β-不饱和醛，酮，酯，酰胺，膦酸酯，硝基和硫化合物参与了杂环化反应，并以良好或高收率获得了多种官能化的5-硝基异恶唑。讨论了反应的范围和局限性以及机理建议。
• A Facile Approach to Bis(isoxazoles), Promising Ligands of the AMPA Receptor
  作者：Dmitry A. Vasilenko、Kirill S. Sadovnikov、Kseniya N. Sedenkova、Dmitry S. Karlov、Eugene V. Radchenko、Yuri K. Grishin、Victor B. Rybakov、Tamara S. Kuznetsova、Vladimir L. Zamoyski、Vladimir V. Grigoriev、Vladimir A. Palyulin、Elena B. Averina

  DOI：10.3390/molecules26216411

  日期：——

  convenient synthetic approach to novel functionalized bis(isoxazoles), the promising bivalent ligands of the AMPA receptor, was elaborated. It was based on the heterocyclization reactions of readily available electrophilic alkenes with the tetranitromethane-triethylamine complex. The structural diversity of the synthesized compounds was demonstrated. In the electrophysiological experiments using the patch

  详细阐述了一种新型功能化双（异恶唑）（AMPA 受体的有前途的二价配体）的便捷合成方法。它基于易于获得的亲电烯烃与四硝基甲烷-三乙胺络合物的杂环化反应。证明了合成化合物的结构多样性。在浦肯野神经元上使用膜片钳技术的电生理实验中，化合物 1,4-苯二（亚甲基）双（5-氨基异恶唑-3-羧酸盐）被证明是高效的 AMPA 受体正调节剂，增强红藻氨酸诱导的10 -11 M 时电流高达 70% 。
• Aromatic nitration with ion radical pairs [ArH.cntdot.+,NO2.cntdot.] as reactive intermediates. Time-resolved studies of charge-transfer activation of dialkoxybenzenes
  作者：S. Sankararaman、W. A. Haney、Jay K. Kochi

  DOI：10.1021/ja00251a032

  日期：1987.8

  examined in the substituted p-dimethoxybenzenes CH/sub 3/OC/sub 6/H/sub 4/OCH/sub 2/X with X = CO/sub 2/H, CO/sub 2//sup -/, CO/sub 2/Et, and CH/sub 2/OH as the pendant functional groups. The mechanistic relevance of the collapse of (ArH/sup +/, NO/sub 2/) to the Wheland intermediate is discussed in the context of electrophilic aromatic nitrations.

  在亲电条件下和通过电荷转移活化进行的芳族硝化作用提供相同的产率和来自常见系列芳族醚 (ArH) 的硝化产物的异构体分布。时间分辨光谱确定电荷转移硝化通过离子自由基对 (ArH/sup +/,NO/sub 2/) 进行，由电子供体 - 受体或 ..pi.. 复合物的有意激发产生芳烃与 C(NO/sub 2/)/sub 4/。电荷转移带的激光闪光光解定义了芳烃阳离子自由基 ArH/sup +/ 的演化，并允许在各种溶剂和添加的盐中描绘其衰变动力学。在取代的对二甲氧基苯 CH/sub 3/OC/sub 6/H/sub 4/OCH/sub 2/X 中检查 ArH/sup +/ 的内部捕获，其中 X = CO/sub 2/H, CO/ sub 2//sup -/, CO/sub 2/Et, 和 CH/sub 2/OH 作为侧基官能团。在亲电芳香硝化的背景下讨论了 (ArH/sup +/, NO/sub
• α-Nitration of Ketones <i>via</i> Enol Silyl Ethers. Radical Cations as Reactive Intermediates in Thermal and Photochemical Processes
  作者：Rajendra Rathore、Jay K. Kochi

  DOI：10.1021/jo9515687

  日期：1996.1.1

  silyl ether (ESE) to TNM results in the radical ion triad [ESE(*)(+), NO(2)(*), C(NO(2))(3)(-)]. A subsequent fast homolytic coupling of the cation radical of the enol silyl ether with NO(2)(*)() leads to the alpha-nitro ketones. The use of time-resolved spectroscopy and the disparate behavior of the isomeric enol silyl ethers of alpha- and beta-tetralones as well as of 2-methylcyclohexanone strongly

  各种烯醇甲硅烷基醚和四硝基甲烷（TNM）的高度着色（红色）溶液很容易被漂白，在室温或低于黑暗的黑暗条件下提供良好的α-硝基酮收率。光谱分析显示红色与烯醇甲硅烷基醚和TNM之间的分子间1：1电子供体-受体（EDA）配合物有关。与其他电子受体（如氯腈，四氰基苯，四氰基喹二甲烷等）形成相似的鲜艳彩色EDA配合物，很容易使烯醇甲硅烷基醚成为出色的电子供体。烯醇甲硅烷基醚和TNM的EDA络合物的诊断（红色）电荷转移吸收带在-40摄氏度下的故意照射下，在热反应太慢而无法竞争的条件下，可以直接提供相同的α-硝基酮。 。讨论了一种常见的途径，其中电子从烯醇甲硅烷基醚（ESE）转移到TNM导致自由基离子三合体[ESE（*）（+），NO（2）（*），C（NO（2）） （3）（-）]。烯醇甲硅烷基醚的阳离子自由基与NO（2）（*）（）的随后快速均质偶合导致产生α-硝基酮。时间分辨光谱的使用以及α-和β-四氢萘酮
• Nitrosamines from N,N-disubstituted hydrazines
  作者：Joseph H. Boyer、Ashwin M. Krishnan

  DOI：10.1039/c39880000715

  日期：——

  Photolysis of nitro hydrazones (from N,N-disubstituted hydrazines and tetranitromethane) gave nitrosamines.

  硝基（由N，N-二取代的肼和四硝基甲烷）的光解得到亚硝胺。

表征谱图