Πωλήσεις σχηματισμού Diazonio, ιδιοτήτων και εφαρμογών



Το άλατα διαζωνίου είναι οργανικές ενώσεις στις οποίες υπάρχουν ιονικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ομάδας αζώ (-Ν2+) και ένα ανιόν Χ- (Cl-, F-, CH3COO-, κ.λπ.). Ο γενικός χημικός τύπος του είναι RN2+Χ-, και σε αυτή η πλευρική αλυσίδα R μπορεί να είναι είτε μία αλειφατική ομάδα είτε μία αρυλομάδα. δηλαδή, ένα αρωματικό δακτύλιο.

Η δομή του ιόντος αρενοδιαζονίου απεικονίζεται στην κατώτερη εικόνα. Οι μπλε σφαίρες αντιστοιχούν στην ομάδα αζώ, ενώ οι μαύρες και οι λευκές σφαίρες αποτελούν τον αρωματικό δακτύλιο της ομάδας φαινυλίου. Η ομάδα αζώ είναι πολύ ασταθής και δραστική, επειδή ένα από τα άτομα αζώτου έχει ένα θετικό φορτίο (-Ν+≡N).

Ωστόσο, υπάρχουν δομές συντονισμού που απομακρύνουν το θετικό φορτίο, για παράδειγμα, στο γειτονικό άτομο αζώτου: -N = N+. Προέρχεται όταν ένα ζεύγος ηλεκτρονίων που σχηματίζουν δεσμό πηγαίνει στο άτομο αζώτου στα αριστερά.

Επίσης, αυτό το θετικό φορτίο είναι δυνατό να απομακρυνθεί από το σύστημα Pi του αρωματικού δακτυλίου. Ως συνέπεια, τα αρωματικά άλατα διαζωνίου είναι πιο σταθερά από τα αλειφατικά, καθώς το θετικό φορτίο δεν μπορεί να απομακρυνθεί από την αλυσίδα κατά μήκος μιας αλυσίδας άνθρακα (CH3, CH2CH3, κ.λπ.).

Ευρετήριο

  • 1 Εκπαίδευση
  • 2 Ιδιότητες
    • 2.1 Αντιδράσεις μετατόπισης
    • 2.2 Άλλες μετατοπίσεις
    • 2.3 Αναγωγικές αντιδράσεις
    • 2.4 Φωτοχημική αποσύνθεση
    • 2.5 Αντιδράσεις ζεύξης Azo
  • 3 Εφαρμογές
  • 4 Αναφορές

Εκπαίδευση

Αυτά τα άλατα προέρχονται από την αντίδραση μίας πρωτοταγούς αμίνης με ένα μίγμα οξέων από νιτρώδες νάτριο (NaNO2).

Οι δευτεροταγείς αμίνες (R2ΝΗ) και τριτοταγούς (R3Ν) προέρχονται από άλλα αζωτούχα προϊόντα όπως Ν-νιτροζοαμίνες (που είναι κιτρινωπά έλαια), άλατα αμινών (R3HN+Χ-) και ενώσεις Ν-νιτροσοαμμωνίου.

Η άνω εικόνα απεικονίζει τον μηχανισμό με τον οποίο ρυθμίζεται ο σχηματισμός αλάτων διαζωνίου ή επίσης είναι γνωστός ως αντίδραση διαζώτωσης.

Η αντίδραση ξεκινά από φαινυλαμίνη (Ar-NH2), η οποία εκτελεί πυρηνόφιλη προσβολή επί του ατόμου Ν του κατιόντος νιτροζονίου (ΝΟ+). Αυτό το κατιόν παράγεται από το μείγμα NaNO2/ ΗΧ, όπου το Χ είναι γενικά Cl. δηλαδή, HCl.

Ο σχηματισμός του κατιόντος νιτροζονίου απελευθερώνει νερό στο μέσο, ​​το οποίο αρπάζει ένα πρωτόνιο σε θετικά φορτισμένο άζωτο.

Στη συνέχεια, το ίδιο μόριο νερού (ή άλλο είδος οξέος εκτός του Η3Ο+) αποδίδει ένα πρωτόνιο στο οξυγόνο, μετατοπίζοντας το θετικό φορτίο στο λιγότερο ηλεκτροαρνητικό άτομο αζώτου).

Τώρα, το νερό αποπρωτονιώνει και πάλι το άζωτο, παράγοντας τότε το μόριο του διαζυδροξειδίου (το τρίτο προς το τέλος της αλληλουχίας).

Καθώς το μέσο είναι όξινο, το διαζοϋδροξείδιο υφίσταται αφυδάτωση της ΟΗ ομάδας. για την αντιμετώπιση της ηλεκτρονικής κενής θέσης, το ελεύθερο ζεύγος Ν σχηματίζει τον τριπλό δεσμό της ομάδας αζώ.

Με τον τρόπο αυτό, το χλωριούχο βενζενεδιαζόλιο παραμένει σε διάλυμα στο τέλος του μηχανισμού (C6H5Ν2+Cl-, το ίδιο κατιόν της πρώτης εικόνας).

Ιδιότητες

Γενικά, τα άλατα διαζωνίου είναι άχρωμα και κρυσταλλικά, διαλυτά και σταθερά σε χαμηλές θερμοκρασίες (κάτω από τους 5 ° C).

Μερικά από αυτά τα άλατα είναι τόσο ευαίσθητα στις μηχανικές κρούσεις, ώστε οποιοσδήποτε φυσικός χειρισμός θα μπορούσε να τους εκραγεί. Τέλος, αντιδρούν με νερό για να σχηματίσουν φαινόλες.

Αντιδράσεις εκτόπισης

Τα άλατα διαζωνίου είναι δυναμικά απελευθέρωσης μοριακού αζώτου, του οποίου ο σχηματισμός είναι ο κοινός παρονομαστής των αντιδράσεων μετατόπισης. Σε αυτά, ένα είδος X μετατοπίζει την ασταθή ομάδα αζώ, που διαφεύγει ως Ν2(ζ).

Αντίδραση Sandmeyer

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

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

Αντίδραση Gatterman

ArN2+ + CuX => ArX + Ν2 + Cu+

Σε αντίθεση με την αντίδραση Sandmeyer, η αντίδραση Gatterman έχει μεταλλικό χαλκό αντί του αλογονιδίου του. Δηλαδή, δημιουργείται το CuX επί τόπου.

Schiemann αντίδραση

[ArN2+] BF4- => ArF + BF3 + Ν2

Η αντίδραση Schiemann χαρακτηρίζεται από τη θερμική αποσύνθεση φθοροβορικού βενζενεδιαζονίου.

Αντίδραση του Gomberg Bachmann

 [ArN2+Cl- + Γ6H6 => Ar-C6H5 + Ν2 + ΗΟΙ

Άλλες μετατοπίσεις

ArN2+ + ΚΙ => ArI + Κ+ + Ν2

 [ArN2+Cl- + H3PO2 + H2O => C6H6 + Ν2 + H3PO3 + ΗΟΙ

 ArN2+ + H2Ο => ArOH + Ν2 + H+

ArN2+ + CUNO2 => ArNO2 + Ν2 + Cu+

Επαναλαμβανόμενες αντιδράσεις

Τα άλατα διαζωνίου μπορούν να αναχθούν σε αρυλοϋδραζίνες, χρησιμοποιώντας ένα μίγμα SnCl2/ ΗΟΙ:

ArN2+ => ArNHNH2

Μπορούν επίσης να μειωθούν σε αρυλαμίνες σε ισχυρότερες μειώσεις με Zn / HCl:

ArN2+ => ArNH2 + NH4Cl

Φωτοχημική αποσύνθεση

[ArN2+] Χ- => ArX + Ν2

Τα άλατα διαζωνίου είναι ευαίσθητα στην αποσύνθεση λόγω της επίπτωσης της υπεριώδους ακτινοβολίας ή σε πολύ κοντινά μήκη κύματος.

Αζω αντιδράσεις σύζευξης

ArN2+ + Ar'H → ArN2Ar '+ Η+

Αυτές οι αντιδράσεις είναι ίσως το πιο χρήσιμο και ευπροσάρμοστο των αλάτων διαζωνίου. Αυτά τα άλατα είναι αδύναμα ηλεκτρόφιλα (ο δακτύλιος μετατοπίζει το θετικό φορτίο της ομάδας αζώ). Για να αντιδράσουν με αρωματικές ενώσεις, τότε πρέπει να είναι αρνητικά φορτισμένες, δημιουργώντας έτσι ενώσεις αζώτου.

Η αντίδραση προχωρά με αποτελεσματική απόδοση μεταξύ ρΗ 5 και 7. Σε όξινα ρΗ η σύζευξη είναι χαμηλότερη επειδή η ομάδα αζώ είναι πρωτονιωμένη, καθιστώντας αδύνατη την επίθεση στον αρνητικό δακτύλιο.

Επίσης, σε βασικό ρΗ (μεγαλύτερο από 10) το άλας διαζωνίου αντιδρά με το ΟΗ- για να παραχθεί διαζυδροξείδιο, το οποίο είναι σχετικά αδρανές.

Οι δομές αυτού του τύπου οργανικών ενώσεων έχουν ένα πολύ σταθερό συζευγμένο σύστημα Pi, του οποίου τα ηλεκτρόνια απορροφούν και εκπέμπουν ακτινοβολία στο ορατό φάσμα.

Ως αποτέλεσμα, οι αζω ενώσεις χαρακτηρίζονται από το ότι είναι πολύχρωμες. Λόγω αυτής της ιδιότητας έχουν επίσης ονομάζεται αζωχρώματα.

Η κορυφαία εικόνα απεικονίζει την έννοια της σύζευξης αζω με πορτοκαλί μεθύλιο ως παράδειγμα. Στη μέση της δομής του μπορεί να δει κανείς την ομάδα αζώ που χρησιμεύει ως σύνδεσμος των δύο αρωματικών δακτυλίων.

Ποιος από τους δύο δακτυλίους ήταν το ηλεκτρόφιλο στην αρχή της σύζευξης; Το ένα στα δεξιά, επειδή η σουλφονική ομάδα (-SO3) αφαιρεί την ηλεκτρονική πυκνότητα από το δακτύλιο, καθιστώντας την ακόμα πιο ηλεκτρόφιλη.

Εφαρμογές

Μία από τις πιο εμπορικές εφαρμογές της είναι η παραγωγή βαφών και χρωστικών, που καλύπτουν επίσης την κλωστοϋφαντουργία στη βαφή υφασμάτων. Αυτές οι αζω ενώσεις προσδένονται σε μοριακές ειδικές θέσεις του πολυμερούς, βαφώντας με χρώματα.

Λόγω της φωτολυτικής αποσύνθεσης, χρησιμοποιείται (λιγότερο από πριν) στην αναπαραγωγή εγγράφων. Πώς; Οι περιοχές του χαρτιού που καλύπτονται από ειδικό πλαστικό αφαιρούνται και στη συνέχεια εφαρμόζεται βασική λύση φαινόλης, το χρώμα των γραμμάτων ή το μπλε του σχεδιασμού..

Στην οργανική σύνθεση χρησιμοποιούνται ως σημεία εκκίνησης για πολλά αρωματικά παράγωγα.

Τέλος, έχουν εφαρμογές στον τομέα των ευφυών υλικών. Σε αυτά συνδέονται ομοιοπολικά με μια επιφάνεια (από χρυσό, για παράδειγμα), επιτρέποντάς τους να δώσουν χημική απόκριση σε εξωτερικά φυσικά ερεθίσματα.

Αναφορές

  1. Wikipedia. (2018). Σύνθεση διαζωνίου. Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018, από: en.wikipedia.org
  2. Francis A. Carey. Οργανική Χημεία Καρβοξυλικά οξέα. (έκτη έκδοση, σελ. 951-959). Mc Graw Hill.
  3. Graham Solomons T.W., Craig Β. Fryhle. Οργανική Χημεία. Αμίνες (10η έκδοση., Σελίδα 935-940). Wiley Plus.
  4. Clark J. (2016). Αντιδράσεις αλάτων διαζωνίου. Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018, από: chemguide.co.uk
  5. BYJU'S. (05 Οκτωβρίου 2016). Τα διαζωνικά άλατα και οι εφαρμογές τους. Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018, από: byjus.com
  6. Οι ΓκάλταλΤούρτες. (2008-2015). Ιδιότητες άλατος διαζωνίου. Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018, από: theglobaltutors.com
  7. Ahmad et αϊ. (2015). Πολυμερές Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018, από: msc.univ-paris-diderot.fr
  8. CytochromeT. (15 Απριλίου 2017). Μηχανισμός για το σχηματισμό του ιόντος βενζενδιαζόνης. Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018 από: commons.wikimedia.org
  9. Jacques Kagan. (1993). Βιολογική Φωτοχημεία: Αρχές και Εφαρμογές. Academic Press Limited, σελίδα 71. Ανακτήθηκε στις 25 Απριλίου 2018 από: books.google.com