A Diazonio Formation, Properties és Alkalmazások értékesítése

az diazóniumsók olyan szerves vegyületek, amelyekben az azo-csoport (-N.) között ionos kölcsönhatások vannak₂⁺) és egy X anion^- (Cl^-, F^-, CH₃COO^-, stb.) Általános kémiai képlete RN₂⁺X^-, és ebben az esetben az R oldallánc lehet alifás csoport vagy arilcsoport; vagyis egy aromás gyűrű.

Az alsó képen a arenodiazonium-ion szerkezete látható. A kék gömbök megfelelnek az azo-csoportnak, míg a fekete-fehér gömbök a fenilcsoport aromás gyűrűjét alkotják. Az azocsoport nagyon instabil és reaktív, mivel az egyik nitrogénatom pozitív töltéssel rendelkezik (-N⁺≡N).

Vannak azonban olyan rezonanciaszerkezetek, amelyek ezt a pozitív töltést delokalizálják, például a szomszédos nitrogénatomban: -N = N⁺. Ez akkor keletkezik, amikor egy kötéspárot képező elektron pár a bal nitrogénatomhoz megy.

Ez a pozitív töltés az aromás gyűrű Pi rendszerével is delokalizálható. Ennek következtében az aromás diazóniumsók stabilabbak, mint az alifásak, mivel a pozitív töltést nem lehet egy szénlánc mentén áthelyezni (CH₃, CH₂CH₃, stb).

index

• 1 Képzés
• 2 Tulajdonságok
  • 2.1
  • 2.2 Egyéb elmozdulások
  • 2.3 Redox reakciók
  • 2.4 Fotokémiai bomlás
  • 2.5 Azo-kapcsolási reakciók
• 3 Alkalmazások
• 4 Referenciák

edzés

Ezeket a sókat egy primer amin nátrium-nitrit (NaNO) savkeverékével való reakciójából nyerjük₂).

A szekunder aminok (R₂NH) és tercier (R₃N) más nitrogéntermékek, például N-nitrozoaminok (amelyek sárgás olajok), aminok sói (R₃HN⁺X^-) és N-nitrozo-ammóniumvegyületek.

A felső kép azt a mechanizmust szemlélteti, amellyel a diazóniumsók képződését szabályozzák, vagy diazotizációs reakcióként is ismert.

A reakció fenilaminból (Ar-NH.) Kezdődik₂), amely nukleofil támadást hajt végre a nitrozon-kation N-atomjához (NO⁺). Ezt a kationot a NaNO keverék képezi₂/ HX, ahol X általában Cl; azaz HCl.

A nitrozonium-kation képződése a vizet a közegbe szabadítja fel, amely a protont pozitívan feltöltött nitrogénhez kapja.

Ezután ugyanazt a vízmolekulát (vagy más, a H-tól eltérő savfajtát)₃O⁺) proton képződik az oxigénhez, a pozitív töltést áthelyezve a kevésbé elektronegatív nitrogénatomra).

Most a víz újra eltávolítja a nitrogént, így a diazohidroxid molekulát (a szekvencia harmadik-utolsó) képezi..

Mivel a tápközeg sav, a diazohidroxid az OH-csoport dehidratálásával megy végbe; az elektronikus üres állás leküzdése érdekében az N szabad párt képezi az azocsoport hármas kötését.

Ily módon a benzenediazónium-klorid oldatban marad a mechanizmus végén (C₆H₅N₂⁺Cl^-, ugyanaz az első kép.

tulajdonságok

Általában a diazóniumsók színtelenek és kristályosak, oldhatóak és stabilak alacsony hőmérsékleten (5 ° C alatt)..

Ezen sók némelyike ​​olyan érzékeny a mechanikai hatásra, hogy bármilyen fizikai manipuláció robbanthatja fel őket. Végül vízzel reagáltatva fenolokat képez.

Elhelyezési reakciók

A diazóniumsók molekuláris nitrogén-felszabadító potenciálok, amelyek kialakulása az eltolódási reakciók közös nevezője. Ezekben az X-fajták az instabil azo-csoportot kiszorítják, és N-ből menekülnek₂(G).

Sandmeyer-reakció

ArNH₂⁺ + CuCl => ArCl + N₂ + Cu⁺

ArNH₂⁺ + CuCN => ArCN + N₂ + Cu⁺

Gatterman-reakció

ArNH₂⁺ + CuX => ArX + N₂ + Cu⁺

Ellentétben a Sandmeyer reakciójával, a Gatterman-reakció fém-rézzel rendelkezik a halogenid helyett; azaz a CuX generálódik in situ.

Schiemann-reakció

[ARN₂⁺] BF₄^- => ArF + BF₃ + N₂

A Schiemann-reakciót a benzenediazonium-fluoroborát termikus bomlása jellemzi.

Gomberg Bachmann reakciója

 [ARN₂⁺] Cl^- + C₆H₆ => Ar-C₆H₅ + N₂ + HCl

Egyéb elmozdulások

ArNH₂⁺ + KI => ArI + K⁺ + N₂

 [ARN₂⁺] Cl^- + H₃PO₂ + H₂O => C₆H₆ + N₂ + H₃PO₃ + HCl

 ArNH₂⁺ + H₂O => ArOH + N₂ + H⁺

ArNH₂⁺ + Cuno₂ => ArNO₂ + N₂ + Cu⁺

Redox reakciók

A diazóniumsókat aril-hidrazinokká redukálhatjuk SnCl keverék alkalmazásával₂/ HCl:

ArNH₂⁺ => ArNHNH₂

A Zn / HCl-vel végzett redukció során az arilaminokká redukálhatók:

ArNH₂⁺ => ArNH₂ + NH₄Cl

Fotokémiai bomlás

[ARN₂⁺X^- => ArX + N₂

A diazóniumsók érzékenyek az ultraibolya sugárzás előfordulása vagy a nagyon közel álló hullámhosszak miatt a bomlásra.

Azo-kapcsolási reakciók

ArNH₂⁺ + Ar'H → ArN₂Ar '+ H⁺

Ezek a reakciók talán a diazóniumsók leghasznosabb és sokoldalúbbak. Ezek a sók gyenge elektrofilek (a gyűrű delokalizálja az azo-csoport pozitív töltését). Ahhoz, hogy az aromás vegyületekkel reagáljanak, akkor ezeknek negatív töltéssel kell rendelkezniük, és így azok azoszokból származhatnak.

A reakció pH-ja 5 és 7 közötti hatékony hozammal megy végbe. Savas pH-nál a kapcsolás alacsonyabb, mivel az azocsoport protonálva van, ami lehetetlenné teszi a negatív gyűrű támadását.

Emellett a bázisos pH-n (nagyobb, mint 10) a diazóniumsó reagál az OH-val^- a diazohidroxid előállítása, amely viszonylag inert.

Az ilyen típusú szerves vegyületek szerkezete nagyon stabil konjugált Pi rendszerrel rendelkezik, amelynek elektronjai sugárzást sugároznak és bocsátanak ki a látható spektrumban.

Ennek eredményeként az azo-vegyületeket színesnek tekintik. Ezen tulajdonság miatt azo-színezékeknek is nevezték őket.

A felső kép példaként mutatja be az metil-naranccsal való azo-kapcsolás fogalmát. A szerkezet közepén látható a két aromás gyűrű csatlakozójaként működő azo-csoport.

A két gyűrű közül melyik volt a kapcsoló elején az elektrofil? Az egyik a jobb oldalon, mert a szulfonát csoport (-SO₃) eltávolítja az elektronikus sűrűséget a gyűrűből, így még elektrofilebbé válik.

alkalmazások

Az egyik leghasznosabb alkalmazási területe a színezékek és pigmentek előállítása, amely a textiliparra is kiterjed a szövetek festésére. Ezek az azo-vegyületek a polimer molekuláris specifikus helyeihez vannak rögzítve, színekkel festve.

Fotolitikus bomlásának köszönhetően (kevesebb, mint korábban) használják a dokumentumok másolásához. Hogyan? A speciális műanyaggal borított papír területét eltávolítjuk, majd fenol bázikus oldatát alkalmazzuk, a betűkkel vagy a kék színnel színezve..

A szerves szintézisben számos aromás származék kiindulópontjaként használják.

Végül az intelligens anyagok területén jelentkeznek. Ezek kovalensen kapcsolódnak egy arany felületéhez (például aranyhoz), így kémiai választ adhatnak a külső fizikai ingerekre..

referenciák

1. Wikipedia. (2018). Diazonium-vegyület. A következő dátum: 2018. április 25-én érkezett: en.wikipedia.org
2. Francis A. Carey. Szerves kémia Karbonsavak. (hatodik kiadás, 951-959. o.). Mc Graw-hegy.
3. Graham Solomons T. W., Craig B. Fryhle. Szerves kémia. Aminok. (10. kiadás., Oldal 935-940). Wiley Plus.
4. Clark J. (2016). A diazóniumsók reakciói. A (z) 2018. április 25-én érkezett: chemguide.co.uk
5. Byju'S. (2016. október 05.). Diazon sók és alkalmazásuk. A következő dátum: 2018. április 25., a következőtől: byjus.com
6. TheGlobalTutors. (2008-2015). Diazóniumsók tulajdonságai. A következő dátum: 2018. április 25., a következő címen: theglobaltutors.com
7. Ahmad és mtsai. (2015). Polymer. A (z) 2018. április 25-én érkezett: msc.univ-paris-diderot.fr
8. CytochromeT. (2017. április 15.). A benzenediazoniumion képződésének mechanizmusa. A következő dátum: 2018. április 25., a következő címről: commons.wikimedia.org
9. Jacques Kagan. (1993). Szerves fotokémia: elvek és alkalmazások. Academic Press Limited, 71. oldal. 2018. április 25-én került letöltésre: books.google.com