Продажби на Diazonio формация, свойства и приложения

на диазониеви соли те са органични съединения, в които има йонни взаимодействия между азогрупата (-N₂⁺) и X анион^- (Cl^-, F^-, СН₃COO^-, и т.н.). Неговата обща химична формула е RN₂⁺X^-, и в това страничната верига R може да бъде или алифатна група или арилова група; това е ароматен пръстен.

Структурата на анодиазониевия йон е представена в долното изображение. Сините сфери съответстват на азогрупата, докато черните и белите сфери съставляват ароматния пръстен на фениловата група. Азо групата е много нестабилна и реактивна, защото един от азотните атоми има положителен заряд (-N⁺≡N).

Обаче, съществуват резонансни структури, които делокализират този положителен заряд, например, в съседния азотен атом: -N = N⁺. Тя произхожда, когато двойка електрони образуват връзка към азотния атом отляво.

Също така, този положителен заряд може да бъде делокализиран от Pi системата на ароматния пръстен. Като следствие, ароматните диазониеви соли са по-стабилни от алифатните, тъй като положителният заряд не може да бъде делокализиран по въглеродната верига (СН).₃, СН₂СН₃, и т.н.).

индекс

• 1 Обучение
• 2 Свойства
  • 2.1 Реакции на изместване
  • 2.2 Други измествания
  • 2.3 Редокс реакции
  • 2.4 Фотохимично разлагане
  • 2.5 Азо-свързващи реакции
• 3 Приложения
• 4 Препратки

обучение

Тези соли се получават от реакцията на първичен амин с кисела смес на натриев нитрит (NaNO₂).

Вторичните амини (R₂NH) и третичен (R₃N) произхождат други азотни продукти като N-нитрозоамини (които са жълтеникави масла), соли на амини (R)₃HN⁺X^-) и N-нитрозоамониеви съединения.

Горното изображение илюстрира механизма, чрез който се регулира образуването на диазониеви соли, или също така известен като реакция на диазотиране.

Реакцията започва от фениламин (Ar-NH₂), който извършва нуклеофилна атака на N-атом на нитрозониевия катион (NO⁺). Този катион се произвежда от NaNO сместа₂/ НХ, където X е обикновено Cl; това е НС1.

Образуването на нитрозониевия катион освобождава вода в средата, която грабва протон в положително зареден азот.

След това, същата молекула вода (или друг вид киселина, различна от Н₃О⁺) дава протон на кислород, делокализиране на положителния заряд на по-малко електронегативния азотен атом).

Сега водата отново депротонира азота, произвеждайки след това молекулата на диазохидроксид (от третата до последната от последователността)..

Тъй като средата е киселина, диазохидроксидът претърпява дехидратация на ОН групата; за противодействие на електронното свободно пространство свободната двойка N образува тройна връзка на азо групата.

По този начин бензендиазониевият хлорид остава в разтвора в края на механизма (С₆Н₅N₂⁺Cl^-, същия катион на първото изображение).

свойства

Като цяло, диазониевите соли са безцветни и кристални, разтворими и стабилни при ниски температури (под 5 ° С).

Някои от тези соли са толкова чувствителни към механично въздействие, че всяка физическа манипулация може да ги детонира. Накрая, те реагират с вода, за да образуват феноли.

Реакции на изместване

Диазониевите соли са потенциали за освобождаване на молекулен азот, чието образуване е общият знаменател на реакциите на изместване. При тях един вид X измества нестабилната азо група, избягвайки като N₂(G).

Реакцията на Сандмайер

ArN₂⁺ + CuCl => ArCl + N₂ + Cu⁺

ArN₂⁺ + CuCN => ArCN + N₂ + Cu⁺

Реакция на Гаттерман

ArN₂⁺ + CuX => ArX + N₂ + Cu⁺

За разлика от реакцията на Сандмайер, реакцията на Гаттерман има метална мед вместо неговия халид; т.е. CuX се генерира in situ.

Реакция на Шиман

[ARN₂⁺] BF₄^- => ArF + BF₃ + N₂

Реакцията на Schiemann се характеризира с термично разлагане на бензендиазониев флуороборат.

Реакция на Гомберг Бахман

 [ARN₂⁺] Cl^- + C₆Н₆ => Ar-C₆Н₅ + N₂ + HCl

Други измествания

ArN₂⁺ + KI => ArI + K⁺ + N₂

 [ARN₂⁺] Cl^- + Н₃PO₂ + Н₂O => С₆Н₆ + N₂ + Н₃PO₃ + HCl

 ArN₂⁺ + Н₂О => ArOH + N₂ + Н⁺

ArN₂⁺ + Cuno₂ => ArNO₂ + N₂ + Cu⁺

Редокс реакции

Диазониевите соли могат да бъдат редуцирани до арилхидразини, като се използва смес от SnCl₂/ HCl:

ArN₂⁺ => ArNHNH₂

Те могат също да бъдат редуцирани до ариламини при по-силни редукции с Zn / HCl:

ArN₂⁺ => ArNH₂ + NH₄Cl

Фотохимично разлагане

[ARN₂⁺] X^- => ArX + N₂

Диазониевите соли са чувствителни към разлагане поради появата на ултравиолетова радиация или при много близки дължини на вълните..

Азо-свързващи реакции

ArN₂⁺ + Ar'H → ArN₂Ar '+ H⁺

Тези реакции са може би най-полезни и разнообразни от диазониевите соли. Тези соли са слаби електрофили (пръстенът премества положителния заряд на азогрупата). За да реагират с ароматни съединения, те трябва да бъдат отрицателно заредени, като по този начин произхождат съединения азос.

Реакцията протича с ефективен добив между рН 5 и 7. При кисели рН свързването е по-ниско, защото азо групата е протонирана, което прави невъзможно атаката на отрицателния пръстен.

Също така, при основно рН (по-голямо от 10) диазониевата сол реагира с ОН^- за получаване на диазохидроксид, който е относително инертен.

Структурите на този тип органични съединения имат много стабилна конюгирана Pi система, чиито електрони абсорбират и излъчват радиация във видимия спектър..

В резултат на това азосъединенията се характеризират с колорита. Поради това свойство те също са наричани азо багрила.

Най-горното изображение илюстрира концепцията за азо свързване с метил оранжево като пример. В средата на неговата структура може да се види азо групата, служеща като съединител на двата ароматни пръстена.

Кой от двата пръстена е електрофил в началото на свързването? Един отдясно, защото сулфонатната група (-SO₃) премахва електронната плътност от пръстена, което го прави още по-електрофилен.

приложения

Едно от най-търговските му приложения е производството на багрила и пигменти, които също покриват текстилната промишленост при боядисване на тъкани. Тези азосъединения са закрепени към молекулярно специфичните места на полимера, като го боядисват с цветове.

Поради фотолитичното му разграждане, тя е (по-малко от преди) използвана при възпроизвеждането на документи. Как? Площите на хартията, покрити със специална пластмаса, се отстраняват и след това се нанася основен разтвор на фенол, който оцветява буквите или синьото..

В органичния синтез те се използват като изходни точки за много ароматни производни.

И накрая, те имат приложения в областта на интелигентните материали. В тях те са ковалентно свързани с повърхност (от злато, например), което им позволява да дадат химически отговор на външни физически стимули..

препратки

1. Wikipedia. (2018). Диазониево съединение. Възстановен на 25 април 2018 г. от: en.wikipedia.org
2. Франсис А. Кери. Органична химия Карбоксилни киселини. (шесто издание., стр. 951-959). Mc Graw Hill.
3. Греъм Соломонс T.W., Крейг Б. Фрайле. Органична химия. Амини. (10-то издание., Страница 935-940). Wiley Plus.
4. Clark J. (2016). Реакции на диазониеви соли. Възстановен на 25 април 2018 г. от: chemguide.co.uk
5. Byju'S. (05 октомври 2016 г.). Диазониеви соли и техните приложения. Възстановен на 25 април 2018 г. от: byjus.com
6. TheGlobalTutors. (2008-2015). Свойства на диазониевите соли. Възстановен на 25 април 2018 г. от: theglobaltutors.com
7. Ahmad et al. (2015). Полимерни. Възстановен на 25 април 2018 г. от: msc.univ-paris-diderot.fr
8. CytochromeT. (15 април 2017 г.). Механизъм за образуване на бензендиазониевия йон. Възстановен на 25 април 2018 г. от: commons.wikimedia.org
9. Жак Каган. (1993). Органична фотохимия: принципи и приложения. Академик Прес Лимитид, стр. 71. Възстановен на 25 април 2018 г. от: books.google.com