【甘油三硝酸酯合成化学式】甘油三硝酸酯，又称硝化甘油，是一种重要的有机化合物，广泛应用于炸药、医药及工业领域。其合成过程涉及甘油与浓硝酸和硫酸的反应，通过硝化反应生成。以下是对该化合物合成化学式的总结与相关数据的整理。
一、合成原理概述
甘油三硝酸酯（Glycerol Trinitrate, GTN）是通过甘油（C₃H₈O₃）在浓硝酸（HNO₃）和浓硫酸（H₂SO₄）的混合液中发生硝化反应生成的。该反应属于典型的亲电取代反应，其中硝酸作为硝化试剂，提供硝基（-NO₂）。
反应过程中，甘油中的三个羟基（-OH）依次被硝基取代，最终形成甘油三硝酸酯。由于硝化反应具有强放热性，因此需要严格控制温度，以避免副反应或爆炸风险。
二、化学反应式
以下是甘油三硝酸酯的主要合成反应方程式：
$$
\text{C}_3\text{H}_8\text{O}_3 + 3\text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_3\text{H}_5(\text{ONO}_2)_3 + 3\text{H}_2\text{O}
$$
其中：
- C₃H₈O₃：甘油
- HNO₃：硝酸
- H₂SO₄：硫酸（作为脱水剂）
- C₃H₅(ONO₂)₃：甘油三硝酸酯
- H₂O：水
三、关键参数与数据对比
| 项目 | 数值/说明 |
| 化学式 | C₃H₅(NO₂)₃ |
| 分子量 | 约 227.09 g/mol |
| 结构 | 甘油分子中三个羟基被硝基取代 |
| 反应条件 | 浓硝酸与浓硫酸混合液，控制温度 |
| 反应类型 | 硝化反应（亲电取代） |
| 物理状态 | 无色至淡黄色粘稠液体 |
| 沸点 | 约 216°C（部分分解） |
| 溶解性 | 易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 |
| 应用 | 炸药、心血管药物（如硝酸甘油片） |
四、注意事项
1. 安全问题：硝化反应过程中需严格控温，防止剧烈放热导致危险。
2. 副产物：若反应条件不当，可能生成甘油二硝酸酯或一硝酸酯。
3. 催化剂：硫酸在此反应中起到脱水和催化作用，有助于提高硝化效率。
五、总结
甘油三硝酸酯的合成主要依赖于甘油与硝酸在硫酸存在下的硝化反应。该反应不仅在工业上具有重要应用价值，也在医学领域有着广泛应用。理解其化学反应式及反应条件，有助于更好地掌握其制备方法与使用安全性。
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