Продажі Diazonio формування, властивості та застосування

The солі діазонію вони є органічними сполуками, в яких між азогрупою (-N.) є іонні взаємодії₂⁺) і X-аніон^- (Cl^-, F^-, CH₃COO^-, тощо). Його загальна хімічна формула - RN₂⁺X^-, і в цьому бічний ланцюг R може бути або аліфатичною групою, або арильною групою; тобто ароматичне кільце.

Структура іона азодіазону представлена ​​на нижньому зображенні. Сині сфери відповідають азо-групі, а чорно-білі сфери складають ароматичне кільце фенильной групи. Азо-група дуже нестабільна і реактивна, оскільки один з атомів азоту має позитивний заряд (-N⁺)N).

Однак існують резонансні структури, які делокалізують цей позитивний заряд, наприклад, у сусідньому атомі азоту: -N = N⁺. Вона виникає тоді, коли пара електронів, що утворюють зв'язок, йде до атома азоту зліва.

Крім того, цей позитивний заряд може бути делокалізований системою Pi ароматичного кільця. Як наслідок, ароматичні солі діазонію є більш стабільними, ніж аліфатичні, оскільки позитивний заряд не може бути делокалізований вздовж вуглецевого ланцюга (СН).₃, CH₂CH₃, і т.д.).

Індекс

• 1 Навчання
• 2 Властивості
  • 2.1 Реакції переміщення
  • 2.2 Інші переміщення
  • 2.3 Редокс-реакції
  • 2.4 Фотохімічне розкладання
  • 2.5 Реакції азосполучення
• 3 Програми
• 4 Посилання

Навчання

Ці солі отримують з реакції первинного аміну з кислотною сумішшю нітриту натрію (NaNO₂).

Вторинні аміни (R₂NH) і третинний (R₃N) походять інші азотисті продукти, такі як N-нітрозоаміни (які є жовтуватими маслами), солі амінів (R)₃HN⁺X^-) і N-нітрозоамонієві сполуки.

Верхнє зображення ілюструє механізм, за допомогою якого утворення солей діазонію регулюється, або також відома як реакція діазотірованія.

Реакція починається з фениламина (Ar-NH₂), який виконує нуклеофільну атаку на N-атом катіона нітрозонію (NO⁺). Цей катіон отримують сумішшю NaNO₂/ HX, де X в основному Cl; тобто HCl.

Формування катіона нітрозонію вивільняє воду в середовище, яке вихоплює протон до позитивно зарядженого азоту.

Потім ця ж сама молекула води (або інший вид кислоти, відмінний від Н₃O⁺) дає протон до кисню, делокалізує позитивний заряд на менш електронегативний атом азоту).

Тепер вода знову депротонирует азот, утворюючи потім молекулу діазогідроксиду (третя до останньої послідовності)..

Оскільки середовище є кислотою, діазогідроксид піддається дегідратації групи OH; для протидії електронній вакансії вільна пара N утворює потрійний зв'язок азогрупи.

Таким чином, хлорид бензолдіазонію залишається в розчині в кінці механізму (С₆H₅N₂⁺Cl^-, той же катіон першого зображення).

Властивості

Загалом, солі діазонію є безбарвними і кристалічними, розчинними і стабільними при низьких температурах (нижче 5 ° С)..

Деякі з цих солей є настільки чутливими до механічних впливів, що будь-які фізичні маніпуляції могли б їх підірвати. Нарешті, вони реагують з водою з утворенням фенолів.

Реакції переміщення

Солі діазонію є потенціалами вивільнення молекулярного азоту, формування яких є спільним знаменником реакцій зміщення. У них вигляд X витісняє нестійку азогрупу, уникаючи як N₂(g).

Реакція Сандмейер

ArN₂⁺ + CuCl => ArCl + N₂ + Cu⁺

ArN₂⁺ + CuCN => ArCN + N₂ + Cu⁺

Реакція Гаттермана

ArN₂⁺ + CuX => ArX + N₂ + Cu⁺

На відміну від реакції Сандмейера реакція Гаттермана має замість галогеніду металеву мідь; тобто, генерується CuX in situ.

Реакція Шимана

[ArN₂⁺] BF₄^- => ArF + BF₃ + N₂

Реакція Шімана характеризується термічним розкладанням фторбората бензолдіазонію.

Реакція Гомберга Бахмана

 [ArN₂⁺Cl^- + C₆H₆ => Ar-C₆H₅ + N₂ + HCl

Інші переміщення

ArN₂⁺ + KI => ArI + K⁺ + N₂

 [ArN₂⁺Cl^- + H₃PO₂ + H₂O => C₆H₆ + N₂ + H₃PO₃ + HCl

 ArN₂⁺ + H₂O => ArOH + N₂ + H⁺

ArN₂⁺ + CUNO₂ => ArNO₂ + N₂ + Cu⁺

Редокс-реакції

Солі діазонію можна відновити до арилгідразинів, використовуючи суміш SnCl₂/ HCl:

ArN₂⁺ => ArNHNH₂

Вони також можуть бути зведені до ариламінів при сильніших скороченнях з Zn / HCl:

ArN₂⁺ => ArNH₂ + NH₄Cl

Фотохімічне розкладання

[ArN₂⁺] X^- => ArX + N₂

Солі діазонію чутливі до розкладання через поширення ультрафіолетового випромінювання або при дуже близьких довжинах хвиль.

Реакції азо-зв'язку

ArN₂⁺ + Ar'H → ArN₂Ar '+ H⁺

Ці реакції є, мабуть, найбільш корисними і різносторонніми солями діазонію. Ці солі є слабкими электрофилами (кільце ділокалізує позитивний заряд азогрупи). Для того, щоб вони вступали в реакцію з ароматичними сполуками, вони повинні бути негативно зарядженими, таким чином, утворюючи з'єднання азос.

Реакція протікає з ефективним виходом між рН 5 і 7. При кислотному рН зв'язок нижче, оскільки азогрупа протонирована, що робить неможливим атакувати негативне кільце..

Крім того, при базовому рН (більше 10) сіль діазонію реагує з ОН^- для отримання діазогідроксиду, який є відносно інертним.

Структури цього типу органічних сполук мають дуже стійку спряжену систему Pi, електрони якої поглинають і випромінюють випромінювання у видимому спектрі..

В результаті азосоединения характеризуються бути барвистими. Через це властивість їх також називали азобарвником.

Верхнє зображення ілюструє концепцію азо-зчеплення з метиловим оранжевим в якості прикладу. У середині її структури видно азо-групу, яка служить роз'ємом двох ароматичних кілець.

Який з двох кілець був електрофілом на початку зчеплення? Одна справа, тому що сульфоновая група (-SO₃) видаляє електронну щільність з кільця, роблячи його ще більш електрофільним.

Програми

Одним з найбільш комерційних застосувань є виробництво барвників і пігментів, а також покриття текстильної промисловості при фарбуванні тканин. Ці азосоединения прикріплюються до молекулярно-специфічних ділянок полімеру, фарбуючи його кольорами.

Завдяки своєму фотолітичному розкладанню воно використовується (менше, ніж раніше) при відтворенні документів. Як? Ділянки паперу, покриті спеціальним пластиком, видаляють, а потім наносять основний розчин фенолу, фарбуючи літери або блакитний дизайн..

У органічному синтезі вони використовуються як вихідні точки для багатьох ароматичних похідних.

Нарешті, вони мають застосування в області інтелектуальних матеріалів. У них вони ковалентно пов'язані з поверхнею (золота, наприклад), що дозволяє їм дати хімічну реакцію на зовнішні фізичні подразники.

Список літератури

1. Вікіпедія. (2018). З'єднання діазонію. Отримано 25 квітня 2018 року з: en.wikipedia.org
2. Френсіс А. Кері. Органічна хімія Карбонові кислоти. (шосте видання., с. 951-959). Mc Graw Hill.
3. Грем Соломонс Т.В., Крейг Б. Фріле. Органічна хімія. Аміни (10-е видання., Стор. 935-940). Wiley Plus.
4. Clark J. (2016). Реакції солей діазонію. Отримано 25 квітня 2018 року з: chemguide.co.uk
5. БЮДЮ. (05 жовтня 2016 року). Солі діазонію та їх застосування. Отримано 25 квітня 2018 року від: byjus.com
6. TheGlobalTutors. (2008-2015). Властивості солей діазонію. Отримано 25 квітня 2018 року від: theglobaltutors.com
7. Ahmad et al. (2015). Полімер Отримано 25 квітня 2018 р. З: msc.univ-paris-diderot.fr
8. ЦитохромТ. (15 квітня 2017 року). Механізм утворення іона бензолдиазония. Отримано 25 квітня 2018 року з: commons.wikimedia.org
9. Жак Каган. (1993). Органічна фотохімія: принципи та застосування. Academic Press Limited, стор. 71. Отримано 25 квітня 2018 року з: books.google.com