Продажа формации Diazonio, свойств и применений



соли диазония они представляют собой органические соединения, в которых существуют ионные взаимодействия между азогруппой (-N2+) и анион Х- (Cl-, F-, СН3COO-, и т.д.). Общая химическая формула RN2+X-, и в этом боковая цепь R может быть либо алифатической группой, либо арильной группой; то есть ароматическое кольцо.

Структура аренодиазониевого иона представлена ​​на нижнем изображении. Синие сферы соответствуют азогруппе, тогда как черные и белые сферы составляют ароматическое кольцо фенильной группы. Азогруппа очень нестабильна и реакционноспособна, потому что один из атомов азота имеет положительный заряд (-N+≡N).

Однако существуют резонансные структуры, которые делокализуют этот положительный заряд, например, в соседнем атоме азота: -N = N+. Это происходит, когда пара электронов, образующих связь, переходит к атому азота слева.

Также этот положительный заряд может быть делокализован системой Pi ароматического кольца. Как следствие, ароматические соли диазония являются более стабильными, чем алифатические, поскольку положительный заряд не может быть делокализован вдоль углеродной цепи (СН3, СН2СН3, и т.д.).

индекс

  • 1 тренировка
  • 2 свойства
    • 2.1 Реакции смещения
    • 2.2 Другие перемещения
    • 2.3 Окислительно-восстановительные реакции
    • 2.4 Фотохимическое разложение
    • 2.5 Реакции азосочетания
  • 3 Приложения
  • 4 Ссылки

обучение

Эти соли получены в результате реакции первичного амина с кислой смесью нитрита натрия (NaNO2).

Вторичные амины (р2NH) и третичный (R3N) происходят другие азотистые продукты, такие как N-нитрозоамины (которые являются желтоватыми маслами), соли аминов (R3HN+X-) и N-нитрозоаммонийные соединения.

Верхнее изображение иллюстрирует механизм, с помощью которого регулируется образование солей диазония, или также известный как реакция диазотирования.

Реакция начинается с фениламина (Ar-NH2), который осуществляет нуклеофильную атаку на атом N катиона нитрозония (NO+). Этот катион производится смесью NaNO2/ HX, где X обычно представляет собой Cl; то есть HCl.

Образование катиона нитрозония высвобождает воду в среду, которая захватывает протон до положительно заряженного азота.

Затем эта же молекула воды (или другой вид кислоты, кроме H3О+) превращает протон в кислород, делокализуя положительный заряд на менее электроотрицательный атом азота).

Теперь вода снова депротонирует азот, в результате чего образуется молекула диазогидроксида (третья до последней последовательности).

Поскольку среда представляет собой кислоту, диазогидроксид подвергается дегидратации ОН-группы; для противодействия электронной вакансии свободная пара N образует тройную связь азогруппы.

Таким образом, бензолдиазоний хлорид остается в растворе в конце механизма (C6H5N2+Cl-, тот же катион первого изображения).

свойства

Как правило, соли диазония являются бесцветными и кристаллическими, растворимыми и стабильными при низких температурах (ниже 5 ° C).

Некоторые из этих солей настолько чувствительны к механическим воздействиям, что любые физические манипуляции могут взорвать их. Наконец, они реагируют с водой с образованием фенолов.

Реакции смещения

Соли диазония представляют собой потенциалы высвобождения молекулярного азота, образование которых является общим знаменателем реакций вытеснения. В них вид X вытесняет нестабильную азогруппу, убегая как N2(G).

Реакция Сандмейера

ArN2+ + CuCl => ArCl + N2 + Cu+

ArN2+ + CuCN => ArCN + N2 + Cu+

Реакция Гаттермана

ArN2+ + CuX => ArX + N2 + Cu+

В отличие от реакции Сандмейера, реакция Гаттермана имеет металлическую медь вместо галогенида; то есть CuX генерируется на месте.

Реакция Шимана

[ARN2+] BF4- => ArF + BF3 + N2

Реакция Шимана характеризуется термическим разложением фторбората бензендиазония.

Реакция Гомберга Бахмана

 [ARN2+] Cl- + С6H6 => Ar-C6H5 + N2 + HCl

Другие смещения

ArN2+ + KI => ArI + K+ + N2

 [ARN2+] Cl- + H3ПО2 + H2O => C6H6 + N2 + H3ПО3 + HCl

 ArN2+ + H2O => ArOH + N2 + H+

ArN2+ + CuNo2 => АрНО2 + N2 + Cu+

Окислительно-восстановительные реакции

Соли диазония можно восстановить до арилгидразинов, используя смесь SnCl.2/ HCl:

ArN2+ => ArNHNH2

Они также могут быть восстановлены до ариламинов при более сильном восстановлении с помощью Zn / HCl:

ArN2+ => ArNH2 + Нью-Гемпшир4Cl

Фотохимическое разложение

[ARN2+] X- => ArX + N2

Соли диазония чувствительны к разложению из-за падения ультрафиолетового излучения или при очень близких длинах волн.

Реакции азосочетания

ArN2+ + Ar'H → ArN2Ar '+ H+

Эти реакции, возможно, являются наиболее полезными и универсальными из солей диазония. Эти соли являются слабыми электрофилами (кольцо делокализует положительный заряд азогруппы). Для того чтобы они реагировали с ароматическими соединениями, они должны быть отрицательно заряжены, образуя таким образом соединения азос.

Реакция протекает с эффективным выходом между рН 5 и 7. При кислых рН связывание ниже, поскольку азогруппа протонируется, что делает невозможным атаку отрицательного кольца.

Кроме того, при базовом pH (более 10) соль диазония реагирует с OH- для получения диазогидроксида, который является относительно инертным.

Структуры этого типа органических соединений имеют очень устойчивую сопряженную систему Пи, электроны которой поглощают и испускают излучение в видимом спектре..

В результате азосоединения характеризуются красочностью. Из-за этого свойства их также называют азокрасителями.

Верхнее изображение иллюстрирует концепцию азосочетания с метиловым оранжевым в качестве примера. В середине его структуры видна азогруппа, служащая связующим звеном двух ароматических колец.

Какое из двух колец было электрофильным в начале соединения? Тот, что справа, потому что сульфонатная группа (-SO3) удаляет электронную плотность из кольца, делая его еще более электрофильным.

приложений

Одним из наиболее коммерческих применений является производство красителей и пигментов, также охватывающих текстильную промышленность при крашении тканей. Эти азосоединения привязаны к молекулярным узлам полимера, окрашивая его в цвета.

Из-за своего фотолитического разложения, он (меньше, чем раньше) используется при воспроизведении документов. Как? Участки бумаги, покрытые специальным пластиком, удаляются, а затем наносится основной раствор фенола, окрашивающий буквы или рисунок в синий цвет..

В органическом синтезе они используются в качестве отправных точек для многих ароматических производных.

Наконец, у них есть приложения в области интеллектуальных материалов. В них они ковалентно связаны с поверхностью (например, из золота), что позволяет им дать химический ответ на внешние физические стимулы.

ссылки

  1. Wikipedia. (2018). Соединение диазония. Получено 25 апреля 2018 г. с сайта en.wikipedia.org
  2. Фрэнсис А. Кэри. Органическая химия Карбоновые кислоты. (шестое издание., стр. 951-959). Mc Graw Hill.
  3. Грэм Соломонс Т.В., Крейг Б. Фрайл. Органическая химия. Амины. (10-е издание., Стр. 935-940). Wiley Plus.
  4. Кларк Дж. (2016). Реакции солей диазония. Получено 25 апреля 2018 г. по адресу: chemguide.co.uk
  5. Byju'S. (05 октября 2016 г.) Диазониевые соли и их применение. Получено 25 апреля 2018 г. из: byjus.com
  6. TheGlobalTutors. (2008-2015). Свойства солей диазония. Получено 25 апреля 2018 г. с сайта theglobaltutors.com
  7. Ахмад и др. (2015). Polymer. Получено 25 апреля 2018 г. по адресу: msc.univ-paris-diderot.fr
  8. CytochromeT. (15 апреля 2017 г.) Механизм образования иона бензолдиазония. Получено 25 апреля 2018 г. с сайта commons.wikimedia.org.
  9. Жак Каган. (1993). Органическая фотохимия: принципы и применение. Academic Press Limited, стр. 71. Получено 25 апреля 2018 г. с сайта: books.google.com.