- výcvik
- vlastnosti
- Reakcie vytesnenia
- Sandmeyerova reakcia
- Gattermanovu reakciu
- Schiemannova reakcia
- Gomberg Bachmannova reakcia
- Iné posuny
- Redoxné reakcie
- Fotochemický rozklad
- Azo kopulačné reakcie
- aplikácia
- Referencie
Tieto diazóniové soli sú organické zlúčeniny, ktoré sú iónové interakcie medzi azo skupina (-N 2 + ), a anión X - (Cl - , F - , CH 3 COO - , atď). Jeho všeobecný chemický vzorec je RN 2 + X - , a to môže postranný reťazec R tiež byť alifatická skupina alebo arylových skupín; to znamená aromatický kruh.
Obrázok nižšie predstavuje štruktúru arénediazóniového iónu. Modré gule zodpovedajú azoskupine, zatiaľ čo čierna a biela guľa tvorí aromatický kruh fenylovej skupiny. Azo skupina je veľmi nestabilná a reaktívna, pretože jeden z atómov dusíka má kladný náboj (–N + ≡N).
Existujú však rezonančné štruktúry, ktoré delokalizujú tento kladný náboj, napríklad na susedný atóm dusíka: –N = N + . Toto vzniká, keď pár elektrónov tvoriacich väzbu ide na atóm dusíka vľavo.
Podobne je možné tento kladný náboj delokalizovať systémom Pi aromatického kruhu. V dôsledku toho, aromatické diazóniové soli sú stabilnejšie ako tie alifatické, pretože kladný náboj nemožno delokalizovaných pozdĺž uhlíkového reťazca (CH 3 , CH 2 CH 3 , atď.).
výcvik
Tieto soli sú odvodené z reakcie primárneho amínu s kyselinou zmes dusitanu sodného (nano 2 ).
Sekundárne (R 2 NH) a terciárne (R 3 N) amíny vznikajú iné dusíkaté produktov, ako sú N-nitrozoamíny (ktoré sú nažltlé oleje), soli s amíny (R 3 HN + X - ) a N-nitrosoammonium zlúčeniny.
Horný obrázok ilustruje mechanizmus, ktorým sa riadi tvorba diazóniových solí, alebo tiež známy ako diazotačná reakcia.
Reakcia začína s fenylaminu (Ar-NH 2 ), ktorý vykonáva nukleofilní atak na atómu dusíka v nitrosoniových katiónu (NO + ). Táto katión je produkovaný nano 2 / HX zmesi , kde X je obvykle atóm chlóru; to znamená, HCl.
Tvorba nitrosoniového katiónu uvoľňuje vodu do média, ktoré odoberá protón z pozitívne nabitého dusíka.
Potom táto rovnaká molekula vody (alebo inej kyslé druhy, ktoré nie sú H 3 O + ) nechá protónu ku kyslíku, delocalizing pozitívneho náboja na menej elektronegativní atóm dusíka).
Teraz voda opäť deprotonuje dusík, čím vytvára diazohydroxidovú molekulu (tretia posledná v sekvencii).
Pretože médium je kyslé, diazohydroxid podlieha dehydratácii OH skupiny; Aby sa vyrovnalo elektronické voľné miesto, voľný pár N tvorí trojitú väzbu azoskupiny.
Týmto spôsobom, na konci mechanizmu, benzenediazonium chlorid (C 6 H 5 N 2 + Cl - , rovnaký katión v prvom snímke) zostáva v roztoku .
vlastnosti
Všeobecne sú diazóniové soli bezfarebné a kryštalické, rozpustné a stabilné pri nízkych teplotách (menej ako 5 ° C).
Niektoré z týchto solí sú tak citlivé na mechanické pôsobenie, že by ich každá fyzická manipulácia mohla odpáliť. Nakoniec reagujú s vodou za vzniku fenolov.
Reakcie vytesnenia
Diazóniové soli sú potenciálnymi uvoľňovačmi molekulárneho dusíka, ktorého tvorba je spoločným menovateľom pri vytesňovacích reakciách. V týchto, druh X vytláča nestabilné azo skupinu, unikajúci ako N 2 (g).
Sandmeyerova reakcia
Arn 2 + + CuCl => ArCl + N 2 + Cu +
Arn 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
Gattermanovu reakciu
Arn 2 + + CuX => ARX + N 2 + Cu +
Na rozdiel od Sandmeyerovej reakcie má Gattermanova reakcia namiesto svojho halogenidu kovovú meď; to znamená, že CuX je generovaný in situ.
Schiemannova reakcia
BF 4 - => ARF + BF 3 + N 2
Schiemannova reakcia je charakterizovaná tepelným rozkladom benzénediazóniumfluórborátu.
Gomberg Bachmannova reakcia
Cl - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCl
Iné posuny
Arn 2 + + KI => Ari + K + + N 2
Cl - + H 3 PO 2 + H 2 O => C 6 H 6 + N 2 + H 3 PO 3 + HCl
Arn 2 + + H 2 O => Aroha + N 2 + H +
Arn 2 + + Cuno 2 => ARNO 2 + N 2 + Cu +
Redoxné reakcie
Diazóniová soľ môže byť znížená na Arylhydraziny, za použitia SnCl 2 / HCl zmesi :
Arn 2 + => ArNHNH 2
Môžu sa tiež redukovať na arylamíny pri silnejších redukciách so Zn / HCl:
Arn 2 + => Arnhem 2 + NH 4 Cl
Fotochemický rozklad
X - => ARX + N 2
Diazóniové soli sú citlivé na rozklad pôsobením ultrafialového žiarenia alebo veľmi blízkymi vlnovými dĺžkami.
Azo kopulačné reakcie
Arn 2 + + Ar'H → Arn 2 Ar + H +
Tieto reakcie sú možno najužitočnejšie a najuniverzálnejšie z diazóniových solí. Tieto soli sú slabými elektrofilmi (kruh delokalizuje kladný náboj azoskupiny). Aby mohli reagovať s aromatickými zlúčeninami, musia byť nabité záporne, čo vedie k vzniku azozlúčenín.
Reakcia prebieha s účinným výťažkom medzi pH 5 a 7. V kyslom pH je kopulácia nižšia, pretože azoskupina je protónovaná, čo znemožňuje napadnúť negatívny kruh.
Tiež pri bázickom pH (nad 10) reaguje diazóniová soľ s OH - za vzniku diazohydroxidu, ktorý je relatívne inertný.
Štruktúry tohto typu organických zlúčenín majú veľmi stabilný konjugovaný systém Pi, ktorého elektróny absorbujú a emitujú žiarenie vo viditeľnom spektre.
V dôsledku toho sa azozlúčeniny vyznačujú farebnosťou. Vďaka tejto vlastnosti sa tiež nazývajú azofarbivá.
Horný obrázok ilustruje koncepciu azo kopulácie s metyl oranžovou ako príklad. V strede svojej štruktúry možno vidieť, že azoskupina slúži ako spojka dvoch aromatických kruhov.
Ktorý z týchto dvoch kruhov bol na začiatku spojenia elektrofilný? Ten, na pravej strane, pretože sulfonátové skupiny (SO 3 ) odstráni elektrón hustota z kruhu, čo je ešte viac elektrofilní.
aplikácia
Jednou z najbežnejších komerčných aplikácií je výroba farbív a pigmentov, ktoré zahŕňajú aj textilný priemysel pri farbení tkanín. Tieto azozlúčeniny sa kotvia na konkrétne molekulové miesta na polyméri a zafarbujú ho.
Vďaka svojmu fotolytickému rozkladu sa používa (menej ako predtým) na reprodukciu dokumentov. Ako? Odstránia sa oblasti papiera pokryté špeciálnym plastom a potom sa na ne nanesie základný roztok fenolu, sfarbenie písmen alebo modrá farba.
V organických syntézach sa používajú ako východiskové body pre mnoho aromatických derivátov.
Nakoniec majú aplikácie v oblasti inteligentných materiálov. V nich sú kovalentne viazané na povrch (napríklad zlato), čo mu umožňuje chemickú reakciu na vonkajšie fyzikálne podnety.
Referencie
- Wikipedia. (2018). Diazóniová zlúčenina. Zdroj: 25. apríla 2018, z: en.wikipedia.org
- Francis A. Carey. Organická chémia. Karboxylové kyseliny. (šieste vydanie, strany 951 - 959). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Organická chémia. Amíny. (10. vydanie., Strany 935 - 940). Wiley Plus.
- Clark J. (2016). Reakcie diazóniových solí. Zdroj: 25. apríla 2018, z: chemguide.co.uk
- BYJU'S. (05.10.2016). Diazóniové soli a ich aplikácie. Zdroj: 25. apríla 2018, z: byjus.com
- TheGlobalTutors. (2008-2015). Vlastnosti diazóniových solí. Citované z 25. apríla 2018, z: theglobaltutors.com
- Ahmad a kol. (2015). Polymer. Zdroj: 25. apríla 2018, z: msc.univ-paris-diderot.fr
- CytochromeT. (15. apríla 2017). Mechanizmus tvorby benzénediazóniového iónu. Zdroj: 25. apríla 2018, z: commons.wikimedia.org
- Jacques Kagan. (1993). Organická fotochémia: Princípy a aplikácie. Academic Press Limited, strana 71. Načítané 25. apríla 2018, z: books.google.co.ve