Kemi

Azo koppling


Expertområde - Organisk kemi

Azokopplingen används för att representera azoföreningar (föreningar som innehåller azogruppen, t.ex.Ar1-N=N-Ar2, Derivat av diimin,HN=NH) genom att omvandla ett diazoniumsalt (Ar1-NN+X) med en elektronrik aromatisk.

Allmän reaktionsekvation:Ar1-NN+X+H-Ar2Ar1-N=N-Ar2+H-X

Azokopplingen är en elektrofil aromatisk substitution, en typisk reaktion av aromater. Diazoniumjonen fungerar som en elektrofil partikel. Aktiverade aromater såsom fenol eller anilinderivat används som kopplingskomponenter. Azoföreningarna som erhålls på detta sätt har uttalade absorptionsband i området för synligt ljus och används på många sätt som färgämnen (azofärgämnen).

Lärenheter där termen behandlas

Aromatiska reaktioner (totalt)90 min.

KemiOrganisk kemiAromatisk kemi

Denna inlärningsenhet börjar med en beskrivning av mekanismen för elektrofil aromatisk substitution, inklusive energetiska överväganden av mellanprodukter och övergångstillstånd. Vidare behandlas beroenden mellan induktiva och mesomera effekter och reaktiviteten och den sekundära substitutionen av substituerade aromater. De viktigaste reaktionerna presenteras också. Slutligen förklaras den mindre viktiga nukleofila aromatiska substitutionen, inklusive mekanismen, mellanstadier, övergångstillstånd, etc., etc. Slutsatsen är en beskrivning av "produktionen" och strukturen av aryner.

Aromatiska reaktioner - exempel på Ar-SE-reaktionen30 minuter.

KemiOrganisk kemiAromatisk kemi

Denna inlärningsenhet täcker de viktigaste exemplen på elektrofil aromatisk substitution. Dessa inkluderar nitrering, sulfonering, halogenering, Friedel-Crafts-alkylering, Friedel-Crafts-acylering, diazotering och azokoppling.


Azo koppling

de Azo koppling är en elektrofil aromatisk substitutionsreaktion där aryldiazoniumsalter (Diazo komponent) med aktiverade aromater (=Kopplingskomponent), β-dikarbonylföreningar, pyrazoler och 2-pyridinoner omvandlas (”kopplade”). På grund av diazoniumjonens låga elektrofilicitet kan kopplingen endast ske som en andra substitution i fallet med en stark + M första substituent och detta är föredraget i para-Placera.

Azokopplingar utförs i temperaturområdet från 0 ° C till 5 ° C, eftersom diazoniumsalterna som används utsätts för snabbare nedbrytning vid högre temperaturer. Beroende på utgångsmaterialet utförs arbetet i det svagt sura till måttligt basiska området.

Denna reaktion kännetecknas av bildandet av en azobindning (Ar-N = N-Ar', derivat av diazen, H-N = N-H). De resulterande azoföreningarna har uttalade absorptionsband i området för synligt ljus och är därför färgämnen. Många av dem har ett brett användningsområde som så kallade azofärgämnen.

Azokopplingen illustreras nedan med hjälp av exemplet på implementeringen av N,N-Dimetylanilin visas som aktiverat aromatiskt med diazotiserat anilin:


Struktur och egenskaper

Azofärgämnen är numeriskt den starkaste färgämnesklassen. De ges av den allmänna formeln R.1-N = N-R2 karaktäriseras. De två kvarlevorna (R1 och R2, vanligtvis aromatiska) kan vara identiska eller representera olika radikaler. Om färgämnesmolekylen innehåller två azogrupper är det ett diazofärgämne. Följaktligen finns det även tri-, tetra- och polyazofärgämnen.

Azogruppen -N = N- med den färgande (kromofora) kvävedubbelbindningen är typisk för azofärgämnen. Dessa syntetiska färgämnen använder aminer som utgångsmaterial, i det enklaste fallet anilin. Azofärgämnen uppnår sin mångfald genom den enkla substitutionen av väteatomerna på bensenringen eller -ringarna, som sedan påverkar azobindningen auxokrom och gör att färgnyanserna kan ställas in exakt.

Azofärgämnen har ofta polära och opolära substituenter och kan därför skräddarsys till det medium som krävs. Med lämplig struktur kan de även bilda vätebindningar förutom van der Waals-bindningar.

Representanter för gruppen är färgstabila, ljusäkta och kan ha starka färger. Med lämplig konstitution kan de tvättas, kemtvättas och gnidfast på textilier.


Diazotering

Term för nitrosering av primära, aromatiska aminer med salpetersyrlighet, vilket leder till bildandet av diazoniumkatjoner. I princip sker diazotering även med primära, alifatiska aminer, men deras diazoniumjoner är i allmänhet så instabila att de omedelbart omvandlas till karbeniumjoner med eliminering av kväve. Diazoniumsalter är viktiga mellanprodukter för organiska synteser, till exempel för azokoppling och Sandmeyer-reaktioner.

Genom att tillsätta en syra bildas en nitrosoniumjon som en elektrofil från nitrit:

Reaktionen till diazoniumföreningen sker i flera steg:

Stabiliteten hos aromatiska diazoniumjoner är baserad på resonansstabilisering av den aromatiska ringen:

Vattenhaltiga lösningar av arendiazoniumjoner är stabila under iskylning. Salter med icke-nukleofila motjoner (sulfater, tetrafluorborater, hexafluorfosfater) är de mest stabila, fäller ut och kan till och med isoleras. Vissa av dessa stabila arendiazoniumsalter erbjuds till och med kommersiellt. Som redan nämnts ovan är aromatiska diazoniumsalter viktiga mellanprodukter för ytterligare organiska synteser, till exempel för azokopplingen för att producera färgämnen:

Med hjälp av Sandmeyer-reaktioner kan ett brett spektrum av nukleofiler introduceras:

Balz-Schiemann-reaktionen är en modifiering av en Sandmeyer-reaktion för att specifikt producera fluoroarener:

I Heck-Matsuda-reaktionen fungerar diazoniumgruppen som en pseudohalogen:


En hållbar procedur som kombinerar fördelarna med både homogen och heterogen katalys för Heck-Matsuda-reaktionen
C. Rossy, E. Fouquet, F.-X. Felpin, Synthesis, 2012, 44, 37-41.

Om du söker på diazonium i samband med palladium i den interna platssökningen hittar du ett stort antal intressanta Pd-katalyserade reaktioner där diazoniumsalter används som byggstenar.


Hälsorisk

Azofärgämnen kan tillverkas av en mängd olika aminer. Det har bevisats att människokroppen kan bryta ner absorberat azofärgämne vid azobron tillbaka till utgångsmaterialen. Eftersom azofärgämnen även kan framställas av cancerframkallande aminer godkändes sedan alla azofärgämnen som tillverkades av minst en av dessa skadliga aminer i Tyskland (konsumentvaruförordningen) och senare även i EU (direktiv 2002/61/EG från juli 19, 2002 till 19 Ändring av direktiv 76/769 / EEG, EG:s officiella tidning L243 / 15 ff) för användning i konsumentvaror (textilier och läder som kan komma i direkt kontakt med mänsklig hud eller munhålan under lång tid tid) är förbjudet. Detta direktiv förbjuder för närvarande 22 aminer, varav den mest kända är bensidin (bensidinfärgämnen). Enligt denna riktlinje får azofärgämnen som kan frigöra sådana aminer med mer än 30 ppm i den färdiga produkten genom reduktiv klyvning av azogrupper inte användas och motsvarande textil- och läderprodukter får inte släppas ut på marknaden. Den analytiska gränsen för kvantifiering varierar med 5 ppm, beroende på aminen.


Azokoppling - kemi och fysik

Diazoniumjoner reagerar på grund av delokaliseringen av pos. Ladda som rel. svaga elektrofiler endast med reaktiva aromater såsom fenoler och aromatiska aminer

Diazoniumjoner är stabila i sura och svagt alkaliska lösningar

De bildas vid låg temperatur

E/Z-isomerism förekommer med azofärgämnen

det optimala pH-värdet för kopplingsreaktioner beror på de aromater som används (kopplingspartner)

Kopplingen sker i en svagt alkalisk lösning, eftersom fenolater (+ I-, + M-effekt) är mer reaktiva än fenoler

I det sura undertrycks dissociationen av fenolerna, t ex 2-naftol + sulfanilsyra

I en starkare alkalisk lösning bildar diazoniumjoner diazotatanjoner, som inte kan kopplas

Diazotatanjoner är stabila och kan omvandlas tillbaka till diazoniumjoner genom försurning

E/Z-isomerism förekommer även med diazotater

På grund av den höga koncentrationen av icke-protonerad amin och diazoniumjon sker kopplingen med aminer i en svagt sur miljö

I starkt sura områden minskar koncentrationen av aminen på grund av protoneringen på kvävet (saltbildning)

Dessutom leder protoneringen till deaktivering av aminen genom förlust av +M-effekten och intensifiering av -I-effekten

I neutrala eller mycket svagt alkaliska lösningar kopplar diazoniumjoner till prim. och sek. aromatiska aminer till triazener

vid en högre protonkoncentration eller genom upphettning bildar triazener motsvarande amin- och diazoniumjon tillbaka (reversibel reaktion) och azoföreningen bildas (syntes av bensotriazol)

c) Arendiazoniumsalter kopplar också ihop med CH-sura föreningar för att bilda arylhydrazoner


Färger i Europa
Att utveckla individuella och kollektiva färgpreferenser. Dissertation, 1999. University of Wuppertal - [d]

Föreningen för färgare och färgare
SDC strävar efter att sprida information genom färgningsindustrin och utanför -

Uppdaterad på 09.11.2018.

Permalänk: https://www.internetchemie.info/chemie/farstoff-chemie.php

& kopia 1996 - 2021 Internetchemie ChemLin

Denna webbplats använder cookies. Genom att använda denna webbplats godkänner du att cookies sätts. Läs mer


Video: SCANDAL MOBALI AZO FILMÉ MUASI NA YE MUTAKALA BOTALA NINI ESALEMI (November 2021).