Predaj diazonio formácie, vlastnosti a aplikácie

diazóniové soli sú to organické zlúčeniny, v ktorých existujú iónové interakcie medzi azoskupinou (-N₂⁺) a anión X^- (CI^-, F^-, CH₃COO^-, atď.). Jeho všeobecný chemický vzorec je RN₂⁺X^-, a v tomto bočnom reťazci R môže byť buď alifatická skupina alebo arylová skupina; to znamená aromatický kruh.

Štruktúra arenodiazóniového iónu je znázornená na dolnom obrázku. Modré guľôčky zodpovedajú azoskupine, zatiaľ čo čierne a biele guľôčky tvoria aromatický kruh fenylovej skupiny. Azoskupina je veľmi nestabilná a reaktívna, pretože jeden z atómov dusíka má kladný náboj (-N⁺≡N).

Existujú však rezonančné štruktúry, ktoré delokalizujú tento pozitívny náboj, napríklad v susednom dusíkovom atóme: -N = N⁺. Vzniká, keď pár elektrónov, ktoré tvoria väzbu, prechádza na atóm dusíka vľavo.

Tento pozitívny náboj je tiež možné delokalizovať systémom Pi aromatického kruhu. V dôsledku toho sú aromatické diazóniové soli stabilnejšie ako alifatické soli, pretože pozitívny náboj nemožno delokalizovať pozdĺž uhlíkového reťazca (CH₃, CH₂CH₃, atď.).

index

• 1 Tréning
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Reakcie posunu
  • 2.2 Ostatné posuny
  • 2.3 Redoxné reakcie
  • 2.4 Fotochemický rozklad
  • 2.5 Azo kopulačné reakcie
• 3 Aplikácie
• 4 Odkazy

výcvik

Tieto soli sú odvodené z reakcie primárneho amínu s kyselinou zmesou dusitanu sodného (NaNO.)₂).

Sekundárne amíny (R₂NH) a terciárny (R₃N) pochádzajú z iných dusíkatých produktov, ako sú N-nitrosoamíny (ktoré sú nažltlé oleje), soli amínov (R₃HN⁺X^-) a N-nitrosoamóniové zlúčeniny.

Horný obrázok znázorňuje mechanizmus, ktorým je regulovaná tvorba diazóniových solí alebo tiež známa ako diazotačná reakcia.

Reakcia vychádza z fenylamínu (Ar-NH₂), ktorý vykonáva nukleofilný atak na atóme N nitrosoniového katiónu (NO⁺). Tento katión je produkovaný zmesou NaNO₂/ HX, kde X je všeobecne Cl; to znamená HCl.

Tvorba nitrosoniového katiónu uvoľňuje vodu do média, ktoré zachytáva protón na pozitívne nabitý dusík.

Potom táto rovnaká molekula vody (alebo iný druh kyseliny než H.)₃O⁺) poskytuje protón kyslíku, delokalizuje kladný náboj na menej elektronegatívnom atóme dusíka).

Voda opäť deprotonuje dusík, čím vzniká molekula diazohydroxidu (tretí až posledný zo sekvencie).

Ako médium je kyselina, diazohydroxid podlieha dehydratácii OH skupiny; aby sa zabránilo elektronickému uvoľneniu, voľný pár N tvorí trojitú väzbu azoskupiny.

Týmto spôsobom zostáva benzéndiazóniumchlorid v roztoku na konci mechanizmu (C₆H₅N₂⁺cl^-, rovnaký obrázok prvého obrázka).

vlastnosti

Vo všeobecnosti sú diazóniové soli bezfarebné a kryštalické, rozpustné a stabilné pri nízkych teplotách (pod 5 ° C)..

Niektoré z týchto solí sú tak citlivé na mechanické vplyvy, že ich každá fyzická manipulácia by ich mohla odpáliť. Nakoniec reagujú s vodou za vzniku fenolov.

Reakcie posunu

Diazóniové soli sú molekulárne dusíkové uvoľňovacie potenciály, ktorých tvorba je spoločným menovateľom vytesňovacích reakcií. V nich X druh vytesňuje nestabilnú azoskupinu, unikajúcu ako N₂(G).

Sandmeyerova reakcia

ARN₂⁺ + CuCl => ArCl + N₂ + Cu⁺

ARN₂⁺ + CuCN => ArCN + N₂ + Cu⁺

Gattermanova reakcia

ARN₂⁺ + CuX => ArX + N₂ + Cu⁺

Na rozdiel od Sandmeyerovej reakcie má Gattermanova reakcia namiesto svojho halogenidu kovovú meď; to znamená, že je generovaný CuX in situ.

Schiemannova reakcia

[ARN₂⁺] BF₄^- => ArF + BF₃ + N₂

Schiemannova reakcia je charakterizovaná tepelným rozkladom benzéndiazónium fluoroborátu.

Reakcia Gomberga Bachmanna

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

Iné posuny

ARN₂⁺ + KI => ArI + K⁺ + N₂

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

 ARN₂⁺ + H₂O => ArOH + N₂ + H⁺

ARN₂⁺ + Cuno₂ => ArNO₂ + N₂ + Cu⁺

Redoxné reakcie

Diazóniové soli sa môžu redukovať na arylhydrazíny použitím zmesi SnCl₂/ HCl:

ARN₂⁺ => ArNHNH₂

Môžu byť tiež redukované na arylamíny silnejším znížením pomocou Zn / HCl:

ARN₂⁺ => ArNH₂ + NH₄cl

Fotochemický rozklad

[ARN₂⁺] X^- => ArX + N₂

Diazóniové soli sú citlivé na rozklad v dôsledku výskytu ultrafialového žiarenia alebo na veľmi blízkych vlnových dĺžkach..

Azo kopulačné reakcie

ARN₂⁺ + Ar'H → ArN₂Ar '+ H⁺

Tieto reakcie sú možno najužitočnejšie a najuniverzálnejšie z diazóniových solí. Tieto soli sú slabé elektrofily (kruh delokalizuje kladný náboj azoskupiny). Na to, aby reagovali s aromatickými zlúčeninami, potom musia byť záporne nabité, teda zlúčeniny s pôvodom azoskupiny.

Reakcia prebieha s účinným výťažkom medzi pH 5 a 7. Pri kyslom pH je kopulácia nižšia, pretože azoskupina je protónovaná, čo znemožňuje napadnutie negatívneho kruhu..

Tiež pri zásaditom pH (väčšom ako 10) reaguje diazóniová soľ s OH^- na výrobu diazohydroxidu, ktorý je relatívne inertný.

Štruktúry tohto typu organických zlúčenín majú veľmi stabilný konjugovaný Pi systém, ktorého elektróny absorbujú a emitujú žiarenie vo viditeľnom spektre.

V dôsledku toho sa azozlúčeniny vyznačujú tým, že sú farebné. Kvôli tejto vlastnosti boli tiež nazývané azofarbivá.

Vrchný obrázok ilustruje príklad azoskupiny s metylovou oranžovou ako príklad. V strede jeho štruktúry je vidieť azoskupinu, ktorá slúži ako konektor dvoch aromatických kruhov.

Ktorý z týchto dvoch krúžkov bol elektrofil na začiatku kopulácie? Ten vpravo, pretože sulfonátová skupina (-SO₃) odstraňuje elektronickú hustotu z prstenca, čo ho robí ešte elektrofilnejším.

aplikácie

Jedným z jej najpoužívanejších aplikácií je výroba farbív a pigmentov, ktoré pokrývajú aj textilný priemysel pri farbení tkanín. Tieto azozlúčeniny sú ukotvené na molekulárne špecifických miestach polyméru, pričom sú farbené.

Vďaka svojmu fotolytickému rozkladu je (menej ako predtým) použitý pri reprodukcii dokumentov. Ako? Plochy papiera pokryté špeciálnym plastom sa odstránia a potom sa nanesie základný roztok fenolu, sfarbenie písmen alebo modrej farby..

V organickej syntéze sa používajú ako východiskové hodnoty pre mnohé aromatické deriváty.

Nakoniec majú aplikácie v oblasti inteligentných materiálov. V nich sú kovalentne naviazané na povrch (napríklad zlata), čo im umožňuje poskytnúť chemickú reakciu na vonkajšie fyzické podnety..

referencie

1. Wikipedia. (2018). Diazóniová zlúčenina. Získané dňa 25. apríla 2018, z: en.wikipedia.org
2. Francis A. Carey. Organická chémia Karboxylové kyseliny. (šieste vydanie, str. 951 až 959). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. Organická chémia. Amíny. (10. vydanie, strana 935-940). Wiley Plus.
4. Clark J. (2016). Reakcie diazóniových solí. Získané dňa 25. apríla 2018, z: chemguide.co.uk
5. Byju'S. (05.10.2016). Diazoniové soli a ich aplikácie. Získané dňa 25. apríla 2018, z: byjus.com
6. TheGlobalTutors. (2008-2015). Vlastnosti diazóniových solí. Získané dňa 25. apríla 2018, z: theglobaltutors.com
7. Ahmad a kol. (2015). Polymer. Získané 25. apríla 2018, z: msc.univ-paris-diderot.fr
8. CytochromeT. (15. apríl 2017). Mechanizmus tvorby benzéndiazóniového iónu. Získané 25. apríla 2018, z: commons.wikimedia.org
9. Jacques Kagan. (1993). Organická fotochémia: Princípy a aplikácie. Academic Press Limited, strana 71. Získané dňa 25. apríla 2018, z: books.google.com