- Apmācība
- Īpašības
- Pārvietošanās reakcijas
- Sandmeyer reakcija
- Gattermana reakcija
- Šīmana reakcija
- Gomberga Bahmana reakcija
- Citas pārvietošanas
- Redoksa reakcijas
- Fotoķīmiskā sadalīšanās
- Azo savienojuma reakcijas
- Lietojumprogrammas
- Atsauces
The diazonija sāļi ir organiski savienojumi, kas ir jonu mijiedarbība starp azo grupas (-N 2 + ) un anjonu X - (Cl - , F - , CH 3 COO - , utt). Tā vispārējā ķīmiskā formula ir RN 2 + X - , un šajā pusē sānu ķēde R var būt alifātiska grupa vai arilgrupa; tas ir, aromātisks gredzens.
Zemāk redzamais attēls attēlo arnediazonija jonu struktūru. Zilās sfēras atbilst azo grupai, bet melnā un baltā sfēra veido fenilgrupas aromātisko gredzenu. Azo grupa ir ļoti nestabila un reaģējoša, jo vienam no slāpekļa atomiem ir pozitīvs lādiņš (–N + ≡N).
Tomēr ir rezonanses struktūras, kas pārvieto šo pozitīvo lādiņu, piemēram, uz blakus esošo slāpekļa atomu: –N = N + . Tas rodas, kad elektronu pāri, kas veido saiti, tiek virzīts uz slāpekļa atomu kreisajā pusē.
Tāpat šo pozitīvo lādiņu var pārvietot aromātiskā gredzena Pi sistēma. Tā rezultātā, aromātiskie diazonija sāļi ir daudz stabilāki nekā alifātiskajiem tiem, jo pozitīvs lādiņš, kas nevar tikt pārvietoja gar oglekļa ķēdē (CH 3 , CH 2 CH 3 , utt).
Apmācība
Šie sāļi rodas primārā amīna reakcijā ar nātrija nitrīta (NaNO 2 ) skābu maisījumu .
Secondary (R 2 NH) un terciāro (R 3 N) amīni izcelsme citus slāpekļa izstrādājumus, piemēram, N-nitrosoamines (kas ir dzeltenīgi eļļas), amīnu sāļi (R 3 HN + X - ) un N-nitrosoammonium savienojumus.
Augšējā attēlā parādīts diazonija sāļu veidošanās mehānisms jeb diazotizācijas reakcija.
Reakcijas sākas ar fenilamīnu (Ar-NH 2 ), kas veic nukleofìlu uzbrukumu N atomu nitrozonija katjonu (NO + ). Šo katjonu iegūst NaNO 2 / HX maisījumā , kur X parasti ir Cl; tas ir, HCl.
Nitrozonija katjona veidošanās vidē izdala ūdeni, kas no pozitīvi uzlādēta slāpekļa ņem protonu.
Tad šī pati ūdens molekula (vai cita skāba viela, kas nav H 3 O + ) atsakās no skābekļa protona, pārvietojot mazāk elektronegatīvā slāpekļa atoma pozitīvo lādiņu).
Tagad ūdens atkal deprotonē slāpekli, tādējādi iegūstot diazohidroīda molekulu (trešā pēdējā secībā).
Tā kā barotne ir skāba, diazohidroksīds tiek pakļauts OH grupas dehidratācijai; Lai neitralizētu elektronisko vakanci, brīvais N pāris veido azo grupas trīskāršo saiti.
Tādā veidā mehānisma beigās šķīdumā paliek benzolsedzonija hlorīds (C 6 H 5 N 2 + Cl - tas pats katjons pirmajā attēlā).
Īpašības
Parasti diazonija sāļi ir bezkrāsaini un kristāliski, šķīst un stabili zemā temperatūrā (zem 5 ºC).
Daži no šiem sāļiem ir tik jutīgi pret mehānisko iedarbību, ka jebkādas fiziskas manipulācijas varētu tos detonēt. Visbeidzot, tie reaģē ar ūdeni, veidojot fenolus.
Pārvietošanās reakcijas
Diazonija sāļi ir potenciāli molekulārā slāpekļa izdalītāji, kuru veidošanās ir kopsaucējs pārvietošanas reakcijās. Tajos suga X izspiež nestabilo azo grupu, izkļūstot kā N 2 (g).
Sandmeyer reakcija
ArN 2 + + CuCl => ArCl + N 2 + Cu +
ArN 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
Gattermana reakcija
ArN 2 + + CuX => ArX + N 2 + Cu +
Atšķirībā no Sandmeijera reakcijas, Gattermana reakcijā tā halogenīda vietā ir metālisks varš; tas ir, CuX tiek ģenerēts in situ.
Šīmana reakcija
BF 4 - => ArF + BF 3 + N 2
Šīmana reakcijai raksturīga benzensediazonija fluorborāta termiskā sadalīšanās.
Gomberga Bahmana reakcija
Cl - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCl
Citas pārvietošanas
ArN 2 + + KI => ArI + K + + N 2
Cl - + H 3 PO 2 + H 2 O => C 6 H 6 + N 2 + H 3 PO 3 + HCl
ArN 2 + + H 2 O => ArOH + N 2 + H +
ArN 2 + + CuNO 2 => ArNO 2 + N 2 + Cu +
Redoksa reakcijas
Diazonija sāļi var samazināt līdz arylhydrazines, izmantojot SnCl 2 / HCl maisījumu :
ArN 2 + => ArNHNH 2
Tos var reducēt līdz arilamīniem arī stiprākā reducēšanā ar Zn / HCl:
ArN 2 + => ArNH 2 + NH 4 Cl
Fotoķīmiskā sadalīšanās
X - => ArX + N 2
Diazonija sāļi ir jutīgi pret sadalīšanos ultravioletā starojuma ietekmē vai ļoti tuvu viļņu garumam.
Azo savienojuma reakcijas
ArN 2 + + Ar′H → ArN 2 Ar ′ + H +
Šīs reakcijas, iespējams, ir visnoderīgākās un daudzpusīgākās no diazonija sāļiem. Šie sāļi ir vāji elektrofīli (gredzens delokalizē azo grupas pozitīvo lādiņu). Lai tie reaģētu ar aromātiskiem savienojumiem, tiem pēc tam jābūt negatīvi uzlādētiem, tādējādi radot azosu savienojumus.
Reakcija notiek ar efektīvu iznākumu starp pH no 5 līdz 7. Skābā pH savienojums ir zemāks, jo azo grupa ir protonēta, padarot neiespējamu uzbrukt negatīvajam gredzenam.
Arī pie pamata pH (vairāk nekā 10) diazonija sāls reaģē ar OH - , iegūstot diazohidroksīdu, kas ir samērā inerts.
Šāda veida organisko savienojumu struktūrās ir ļoti stabila konjugēta Pi sistēma, kuras elektroni absorbē un izstaro starojumu redzamajā spektrā.
Līdz ar to azo savienojumiem ir raksturīga krāsainība. Sakarā ar šo īpašību tos sauc arī par azo krāsvielām.
Augšējais attēls ilustrē azo savienojuma ar metil apelsīnu jēdzienu. Tās struktūras vidū var uzskatīt, ka azo grupa kalpo par divu aromātisko gredzenu savienotāju.
Kurš no diviem gredzeniem bija elektrofils savienojuma sākumā? Labajā pusē, jo sulfonātu grupa (-SO 3 ) noņem gredzena elektronu blīvumu, padarot to vēl elektrofīlāku.
Lietojumprogrammas
Viens no komerciālākajiem pielietojumiem ir krāsvielu un pigmentu ražošana, ieskaitot audumu krāsošanu arī tekstilrūpniecībā. Šie azo savienojumi noenkurojas uz konkrētām polimēra molekulārajām vietām, krāsojot to krāsās.
Sakarā ar fotolītisko sadalīšanos to (mazāk nekā iepriekš) izmanto dokumentu reproducēšanā. Kā? Papīra laukumus, kas pārklāti ar speciālu plastmasu, noņem un pēc tam uzklāj fenola pamata šķīdumu, iekrāsojot burtus vai zīmējumu zilā krāsā.
Organiskajās sintēzēs tos izmanto kā daudzu aromātisko atvasinājumu sākumpunktu.
Visbeidzot, viņiem ir pielietojums viedo materiālu jomā. Tajās tie ir kovalenti saistīti ar virsmu (piemēram, zelts), ļaujot tai ķīmiski reaģēt uz ārējiem fiziskajiem stimuliem.
Atsauces
- Wikipedia. (2018). Diazonija savienojums. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no: en.wikipedia.org
- Fransiss A. Kerijs. Organiskā ķīmija. Karbonskābes. (sestais izdevums, 951.-959. lpp.). Mc Graw Hill.
- Grehems Solomons TW, Kreigs B. Frīls. Organiskā ķīmija. Amīni. (10. izdevums., 935. – 940. Lpp.). Wiley Plus.
- Klarks J. (2016). Diazonija sāļu reakcijas. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no vietnes chemguide.co.uk
- BUDŽU. (2016. gada 5. oktobris). Diazonija sāļi un to pielietojumi. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no: byjus.com
- TheGlobalTutors. (2008-2015). Diazonija sāļu īpašības. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no vietnes: theglobaltutors.com
- Ahmad et al. (2015). Polimērs. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no: msc.univ-paris-diderot.fr
- CitohromsT. (2017. gada 15. aprīlis). Benzenediazonija jonu veidošanās mehānisms. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no vietnes: commons.wikimedia.org
- Žaks Kagans. (1993). Organiskā fotoķīmija: principi un pielietojumi. Academic Press Limited, 71. lpp. Saņemts 2018. gada 25. aprīlī no vietnes: books.google.co.ve