简述
酮类化合物一种用途十分广泛的有机化学中间体，在医药、农药、染料等领域有广泛的应用，是很重要的一类精细化工产品[1]。2-硝基环己酮是一种分子式为C6H9NO3，分子量为143.14的环己酮衍生物，又名α-硝基环己酮，常温下表现为白色固体，熔点39-43°C。
合成方法
2-硝基环己酮可以环己酮为起始原料制备，用高浓度(99％到100％)的硝酸将环己酮进行硝化即得目标产物[2]。此外，有机合成技术领域还报道了一种合成2-取代环己酮的通用方法：采用环己酮和醛(低碳醛或苯甲醛)为原料，在碱性条件下发生缩合反应，得到2-取代环己酮[3]。
应用
有机合成领域，2-取代环己酮（如2-硝基环己酮）经催化氧化反应可以得到邻位环己二酮[3]。此外，2-取代环己酮还可用于制备羧酸，具体过程是氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环。取氮杂环卡宾，无机碱以及溶剂置于反应容器中，于室温下搅拌30-40min，加入2-取代环己酮；通入氧气,在90℃下反应72h；将反应体系用水淬灭，加入乙酸乙酯萃取，得到萃取液；洗涤，干燥，旋蒸浓缩萃取液，硅胶柱层析分离，得到羧酸产物。该发明以氮杂环卡宾作为催化剂，避免了传统方法中过渡金属或强氧化剂的使用，反应更加绿色安全，底物范围广，各类烷基，苯基取代底物均能顺利反应，无副产物，产物纯净度高，产率高[4]。
分析化学领域，以2-硝基环己酮为探针可以测定某些离子液体的极性，通过有机溶剂和2-硝基环己酮的酮-烯醇互变异构体上的溶剂-溶剂相互作用，可以直接测量无法获得的RTIL的介电常数和内聚压力值[5]。
有关研究
在不同的实验条件下，研究水溶液中2-硝基环己酮(2-NCH)的酮-烯醇互变异构现象。在25℃、离子强度为0.4 mol dm-3(NaCl)的稀盐酸、稀氢氧化钠和几种缓冲液中，使用NaHSO3作为酮形式的清除剂，用分光光度法测量酮化速率常数。酮-烯醇互变异构的平衡常数是通过组合两个pKa值得到的。将这些结果与环己酮的相应值进行比较，表明α-硝基取代基对脂环酮的酮烯醇酸和互变异构常数有显著影响。根据布朗斯特方程、非完全同步原理和马库斯理论讨论了速率和平衡。结果表明，在从硝基烷烃转变为硝基酮的过程中，共振对pKa和脱质子化速率的贡献降低，被空间和诱导效应所淹没[6]。
参考文献
[1]卢春山,张雪洁,冯振龙,等.一种原位负载金属介孔碳微球催化剂的制备方法与应用:CN201810703139.0[P].
[2]Rolf Hartmuth Fischer, Hans Martin Weitz,2-Nitrocyclohexanon durch Nitrierung von Cyclohexanon mit hochkonzentrierter Salpeters?ure.DOI: 10.1002/jlac.197919790505.
[3]汤须崇,谢清萍,林青.一种制备邻位环己二酮的方法:CN202111261736.0[P].
[4]林利,成昊.一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法:CN202410537707.X[P].
[5] Angelini G , Chiappe C , De Maria P ,et al.Determination of the polarities of some ionic liquids using 2-nitrocyclohexanone as the probe.[J].Journal of Organic Chemistry, 2005, 70(20):8193-8196.DOI:10.1021/jo050288g.
[6] Angelini G , Maria P D , Fontana A ,et al.Ionization and tautomerization of 2-nitrocyclohexanone in aqueous solution.[J].Journal of Organic Chemistry, 2007, 72(11):4039-47.DOI:10.1021/jo0700629.