- Usposabljanje
- Lastnosti
- Reakcije premikov
- Rešitev peska
- Gattermanova reakcija
- Schiemannova reakcija
- Reakcija Gomberga Bachmanna
- Drugi premiki
- Reakcije Redox
- Fotokemijska razgradnja
- Reakcije azo spajanja
- Prijave
- Reference
V Diazonijeve soli so organske spojine, ki so ionske interakcije med azo skupine (N 2 + ) in anionsko X - (Cl - , F - , CH 3 COO - , itd). Njegova splošno kemijsko formulo RN 2 + x - in to lahko stranska veriga R prav lahko alifatska skupina ali arilna skupina; torej aromatičen obroč.
Spodnja slika predstavlja strukturo arenediazonijevega iona. Modre krogle ustrezajo azo skupini, črne in bele krogle pa tvorijo aromatičen obroč fenilne skupine. Azo skupina je zelo nestabilna in reaktivna, ker ima eden od dušikovih atomov pozitiven naboj (–N + ≡N).
Vendar pa obstajajo resonančne strukture, ki delokalizirajo ta pozitivni naboj, na primer na sosednjem dušikovem atomu: –N = N + . To nastane, ko se par elektronov, ki tvorita vez, usmeri na atom dušika na levi strani.
Prav tako lahko ta pozitivni naboj delokalizira sistem Pi aromatičnega obroča. Posledično aromatskih diazonijevih soli so bolj stabilen kot alifatskih tisti, ker pozitivni naboj ni mogoče delokaliziranih vzdolž verige ogljika (CH 3 CH 2 CH 3 itd).
Usposabljanje
Te soli izhajajo iz reakcije primarnega amina s kislinsko mešanico natrijevega nitrita (NaNO 2 ).
Sekundarni (R 2 NH) in terciarni (R 3 N) aminov izvirajo druge dušikove izdelke, kot so N-nitrosoamines (ki so rumenkaste olja) amin soli (R 3 HN + X - ) in N-nitrosoammonium spojin.
Zgornja slika ponazarja mehanizem, s katerim se vodi tvorba diazonijevih soli ali znan tudi kot reakcija diazotizacije.
Reakcijski začne z fenilamina (Ar-NH 2 ), ki opravlja nukleofilni napad na N atom nitrozonijevega kationa (NO + ). Ta kation proizvede mešanica NaNO 2 / HX, kjer je X na splošno Cl; torej HCl.
Tvorba nitrozonijevega kationa sprosti vodo v medij, ki odvzame proton iz pozitivno nabitega dušika.
Potem ta ista molekula vode (ali druga kisla vrsta, ki ni H 3 O + ) odda proton kisiku, delokalizira pozitiven naboj na manj elektronegativnem dušikovem atomu).
Zdaj voda znova deprotonira dušik in tako tvori molekulo diazohidroksida (tretjo zadnjo v zaporedju).
Ker je medij kisel, je diazohidroksid dehidriran iz skupine OH; Za preprečevanje prostega prostega prostora prosti par N tvori trojno vez azo skupine.
Na ta način, na koncu mehanizma, benzendiazonijev klorid (Ci 6 H 5 N 2 + Cl - , enako kation v prvi sliki) ostane v raztopini .
Lastnosti
Diazonijeve soli so na splošno brezbarvne in kristalne, topne in stabilne pri nizkih temperaturah (manj kot 5 ° C).
Nekatere od teh soli so tako občutljive na mehanski vpliv, da jih lahko vsaka fizična manipulacija eksplodira. Končno reagirajo z vodo in tvorijo fenole.
Reakcije premikov
Diazonijeve soli so potencialni sproščenci molekularnega dušika, katerega tvorba je skupni imenovalec v reakcijah premikov. Pri njih vrsta X izpodriva nestabilno azo skupino, pri čemer izstopi kot N 2 (g).
Rešitev peska
ARN 2 + + CuCI => ArCl + N 2 + Cu +
ArN 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
Gattermanova reakcija
ArN 2 + + CuX => ArX + N 2 + Cu +
Za razliko od Sandmeyerjeve reakcije ima Gattermanova reakcija namesto svojega halida kovinski baker; to pomeni, da je CuX ustvarjen in situ.
Schiemannova reakcija
BF 4 - => ArF + BF 3 + N 2
Za Schiemannovo reakcijo je značilen toplotni razkroj benzendiazonijevega fluoroborata.
Reakcija Gomberga Bachmanna
Ci - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCI
Drugi premiki
ArN 2 + + KI => ArI + K + + N 2
Ci - + H 3 PO 2 + H 2 O => C 6 H 6 + N 2 + H 3 PO 3 + HCI
ARN 2 + + H 2 O => ArOH + N 2 + H +
ArN 2 + + CuNO 2 => ArNO 2 + N 2 + Cu +
Reakcije Redox
Diazonijeve soli je mogoče reducirati na arilhidrazine z uporabo mešanice SnCl 2 / HCl:
ArN 2 + => ArNHNH 2
Z močnejšim znižanjem z Zn / HCl jih je mogoče reducirati na arilamine:
ARN 2 + => ArNH 2 + NH 4 Cl
Fotokemijska razgradnja
X - => Arx + N 2
Diazonijeve soli so občutljive na razgradnjo zaradi pojavljanja ultravijoličnega sevanja ali zelo blizu valovnih dolžin.
Reakcije azo spajanja
ArN 2 + + Ar′H → ArN 2 Ar '+ H +
Te reakcije so morda najbolj koristne in vsestranske diazonijeve soli. Te soli so šibki elektrofili (obroč delokalizira pozitiven naboj azo skupine). Da lahko reagirajo z aromatičnimi spojinami, jih je treba nato negativno nabiti, tako da nastanejo azos spojine.
Reakcija poteka z učinkovitim izkoristkom med pH 5 in 7. Pri kislem pH je vezanje nižje, ker se azo skupina protonira, zato ni mogoče napadati negativnega obroča.
Tudi pri osnovnem pH (večjem od 10) diazonijeva sol reagira z OH - pri čemer nastane diazohidroksid, ki je sorazmerno inerten.
Strukture te vrste organske spojine imajo zelo stabilen konjugiran Pi sistem, katerega elektroni absorbirajo in oddajajo sevanje v vidnem spektru.
Posledično je za azo spojine značilno, da so barvite. Zaradi te lastnosti so jih poimenovali tudi azo barvila.
Zgornja slika prikazuje koncept azo sklopitve z metil oranžno kot primer. V sredini svoje strukture lahko vidimo, da azo skupina deluje kot povezovalnik dveh aromatičnih obročev.
Kateri od obeh obročev je bil elektrofil na začetku sklopke? Tista na desni, ker je sulfonatno skupino (-SO 3 ) odstrani elektronov gostoto od obroča, zaradi česar je še bolj elektrofilno.
Prijave
Ena njegovih najbolj komercialnih uporab je proizvodnja barvil in pigmentov, ki zajema tudi tekstilno industrijo pri barvanju tkanin. Te azo spojine se zasidrajo na določenih molekularnih mestih na polimeru in jih obarvajo v barve.
Zaradi fotolitične razgradnje se (manj kot prej) uporablja pri razmnoževanju dokumentov. Kako? Področja papirja, prekritega s posebno plastiko, odstranimo in nato nanje nanesemo osnovno raztopino fenola, ki črke ali oblikovalsko obarva modro.
V organskih sintezah se uporabljajo kot izhodišča za številne aromatske derivate.
Končno imajo aplikacije na področju pametnih materialov. V teh so kovalentno vezani na površino (na primer zlato), kar ji omogoča kemični odziv na zunanje fizične dražljaje.
Reference
- Wikipedija. (2018). Diazonijeva spojina. Pridobljeno 25. aprila 2018 z: en.wikipedia.org
- Francis A. Carey. Organska kemija. Karboksilne kisline. (šesta izd., strani 951–959). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Organska kemija. Amini. (10. izdaja., Strani 935–940). Wiley Plus.
- Clark J. (2016). Reakcije diazonijevih soli. Pridobljeno 25. aprila 2018, iz: chemguide.co.uk
- BYJU'S. (05.10.2016). Diazonijeve soli in njihove uporabe. Pridobljeno 25. aprila 2018, z: byjus.com
- Globalni učitelji. (2008–2015). Lastnosti diazonijevih soli. Pridobljeno 25. aprila 2018 z: theglobaltutors.com
- Ahmad in sod. (2015). Polimer. Pridobljeno 25. aprila 2018 z: msc.univ-paris-diderot.fr
- CitokromT. (15. april 2017). Mehanizem za tvorbo benzendiazonijevega iona. Pridobljeno 25. aprila 2018 z: commons.wikimedia.org
- Jacques Kagan. (1993). Organska fotokemija: Načela in aplikacije. Academic Press Limited, stran 71. Pridobljeno 25. aprila 2018, iz: books.google.co.ve