Prodej diazoniová tvorba, vlastnosti a aplikace

diazoniové soli jsou to organické sloučeniny, ve kterých dochází k iontovým interakcím mezi azoskupinou (-N₂⁺) a aniontem X^- (Cl^-, F^-, CH₃COO^-, atd.). Jeho obecný chemický vzorec je RN₂⁺X^-, a v tomto bočním řetězci R může být buď alifatická skupina nebo arylová skupina; to znamená aromatický kruh.

Struktura arenodiazoniového iontu je znázorněna na dolním obrázku. Modré koule odpovídají azoskupině, zatímco černé a bílé koule tvoří aromatický kruh fenylové skupiny. Azoskupina je velmi nestabilní a reaktivní, protože jeden z atomů dusíku má kladný náboj (-N⁺≡N).

Existují však rezonanční struktury, které delokalizují tento pozitivní náboj, například v sousedním dusíkovém atomu: -N = N⁺. Vzniká, když dvojice elektronů tvořících vazbu vede k atomu dusíku na levé straně.

Tento kladný náboj může být také delokalizován systémem Pi aromatického kruhu. V důsledku toho jsou aromatické diazoniové soli stabilnější než alifatické soli, protože pozitivní náboj nemůže být delokalizován podél uhlíkového řetězce (CH₃, CH₂CH₃, atd.).

Index

• 1 Trénink
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Reakce posunutí
  • 2.2 Ostatní posuny
  • 2.3 Redoxní reakce
  • 2.4 Fotochemický rozklad
  • 2.5 Azo vazebné reakce
• 3 Aplikace
• 4 Odkazy

Školení

Tyto soli jsou odvozeny z reakce primárního aminu s kyselinovou směsí dusitanu sodného (NaNO.)₂).

Sekundární aminy (R₂NH) a terciární (R₃N) pocházejí z jiných dusíkatých produktů, jako jsou N-nitrosoaminy (které jsou nažloutlé oleje), soli aminů (R₃HN⁺X^-) a N-nitrosoamoniové sloučeniny.

Horní obrázek ilustruje mechanismus, kterým je regulována tvorba diazoniových solí nebo také známý jako diazotační reakce.

Reakce vychází z fenylaminu (Ar-NH₂), který provádí nukleofilní atak na atom N nitrosoniového kationtu (NO⁺). Tento kation je produkován směsí NaNO₂/ HX, kde X je obecně Cl; to znamená HC1.

Tvorba nitrosoniového kationtu uvolňuje vodu do média, které zachycuje proton k pozitivně nabitému dusíku.

Poté, tato stejná molekula vody (nebo jiný druh kyseliny než H.)₃O⁺) poskytuje proton kyslíku, delokalizuje kladný náboj na méně elektronegativním atomu dusíku).

Voda opět deprotonuje dusík, čímž vzniká molekula diazohydroxidu (třetí až poslední sekvence)..

Když je médium kyselé, diazohydroxid podléhá dehydrataci OH skupiny; aby se zabránilo elektronickému uvolnění, volný pár N tvoří trojnou vazbu azoskupiny.

Tímto způsobem zůstává benzendiazoniumchlorid v roztoku na konci mechanismu (C₆H₅N₂⁺Cl^-, stejný kation prvního obrázku).

Vlastnosti

Obecně jsou diazoniové soli bezbarvé a krystalické, rozpustné a stabilní při nízkých teplotách (pod 5 ° C)..

Některé z těchto solí jsou tak citlivé na mechanické působení, že by je mohla každá fyzická manipulace odpálit. Nakonec reagují s vodou za vzniku fenolů.

Reakce přemístění

Diazoniové soli jsou molekulární dusíkové uvolňující potenciály, jejichž tvorba je společným jmenovatelem vytěsňovacích reakcí. V těchto případech X způsobuje nestabilní azoskupinu, která uniká jako N₂(g).

Sandmeyerova reakce

ArN₂⁺ + CuCl => ArCl + N₂ + Cu⁺

ArN₂⁺ + CuCN => ArCN + N₂ + Cu⁺

Gattermanova reakce

ArN₂⁺ + CuX => ArX + N₂ + Cu⁺

Na rozdíl od Sandmeyerovy reakce má Gattermanova reakce místo halogenidu kovovou měď; to znamená, že je generován CuX in situ.

Schiemannova reakce

[ArN₂⁺] BF₄^- => ArF + BF₃ + N₂

Schiemannova reakce je charakterizována tepelným rozkladem benzendiazonium fluoroborátu.

Reakce Gomberga Bachmanna

 [ArN₂⁺Cl^- + C₆H₆ => Ar-C₆H₅ + N₂ + HC1

Ostatní posuny

ArN₂⁺ + KI => ArI + K⁺ + N₂

 [ArN₂⁺Cl^- + H₃PO₂ + H₂O => C₆H₆ + N₂ + H₃PO₃ + HC1

 ArN₂⁺ + H₂O => ArOH + N₂ + H⁺

ArN₂⁺ + CUNO₂ => ArNO₂ + N₂ + Cu⁺

Redoxní reakce

Diazoniové soli mohou být redukovány na arylhydraziny za použití směsi SnCl₂/ HCl:

ArN₂⁺ => ArNHNH₂

Mohou být také redukovány na arylaminy silnějším snížením pomocí Zn / HCl:

ArN₂⁺ => ArNH₂ + NH₄Cl

Fotochemický rozklad

[ArN₂⁺] X^- => ArX + N₂

Diazoniové soli jsou citlivé na rozklad v důsledku výskytu ultrafialového záření nebo na velmi blízkých vlnových délkách..

Azo vazebné reakce

ArN₂⁺ + Ar'H → ArN₂Ar '+ H⁺

Tyto reakce jsou možná nejužitečnější a nejvšestrannější z diazoniových solí. Tyto soli jsou slabé elektrofily (kruh delokalizuje kladný náboj azoskupiny). K tomu, aby reagovaly s aromatickými sloučeninami, pak musí být záporně nabity, a tak vznikají sloučeniny azos.

Reakce probíhá s účinným výtěžkem mezi pH 5 a 7. Při kyselém pH je vazba nižší, protože azoskupina je protonována, což znemožňuje napadení negativního kruhu..

Také při zásaditém pH (větším než 10) reaguje diazoniová sůl s OH^- pro výrobu diazohydroxidu, který je relativně inertní.

Struktury tohoto typu organických sloučenin mají velmi stabilní konjugovaný Pi systém, jehož elektrony absorbují a emitují záření ve viditelném spektru.

V důsledku toho se azosloučeniny vyznačují tím, že jsou barevné. Protože této vlastnosti oni byli také nazvaní azo barviva.

Na horním obrázku je znázorněn příklad azo vazby s methyl oranžovou. Uprostřed jeho struktury je vidět azoskupina sloužící jako konektor dvou aromatických kruhů.

Který z těchto dvou kroužků byl elektrofil na začátku vazby? Ten vpravo, protože sulfonátová skupina (-SO₃) odstraňuje elektronickou hustotu z prstence, což ji činí ještě elektrofilnější.

Aplikace

Jednou z jeho nejobchodovanějších aplikací je výroba barviv a pigmentů, které pokrývají také textilní průmysl při barvení tkanin. Tyto azosloučeniny jsou zakotveny v molekulárně specifických místech polymeru a barveny barvami.

Vzhledem ke svému fotolytickému rozkladu se používá (méně než dříve) při reprodukci dokumentů. Jak? Plochy papíru pokryté speciálním plastem se odstraní a pak se nanese základní roztok fenolu, zbarví písmena nebo modře..

V organické syntéze se používají jako výchozí body pro mnoho aromatických derivátů.

Konečně mají aplikace v oblasti inteligentních materiálů. V nich jsou kovalentně spojeny s povrchem (například zlatem), což jim umožňuje poskytnout chemickou reakci na vnější fyzické podněty.

Odkazy

1. Wikipedia. (2018). Diazoniová sloučenina. Získáno 25. dubna 2018, z: en.wikipedia.org
2. Francis A. Carey. Organická chemie Karboxylové kyseliny. (šesté vydání, str. 951-959). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. Organická chemie. Aminy (10. vydání, strana 935-940). Wiley Plus.
4. Clark J. (2016). Reakce diazoniových solí. Získáno 25. dubna 2018, z: chemguide.co.uk
5. BYJU'S. (05.10.2016). Diazoniové soli a jejich aplikace. Získáno 25. dubna 2018, od: byjus.com
6. Globální učitelé. (2008–2015). Vlastnosti diazoniových solí. Získáno 25. dubna 2018, z: theglobaltutors.com
7. Ahmad a kol. (2015). Polymer Získáno 25. dubna 2018, z: msc.univ-paris-diderot.fr
8. CytochromT. (15. dubna 2017). Mechanismus tvorby benzendiazoniového iontu. Získáno 25. dubna 2018, z: commons.wikimedia.org
9. Jacques Kagan. (1993). Organická fotochemie: Principy a aplikace. Academic Press Limited, strana 71. Citováno dne 25. dubna 2018 z: books.google.com