- Eğitim
- Özellikleri
- Yer değiştirme reaksiyonları
- Sandmeyer reaksiyonu
- Gatterman reaksiyonu
- Schiemann reaksiyonu
- Gomberg Bachmann reaksiyonu
- Diğer yer değiştirmeler
- Redoks reaksiyonları
- Fotokimyasal ayrışma
- Azo birleştirme reaksiyonları
- Uygulamalar
- Referanslar
Diazonyum tuzları, azo grubuna (= N arasındaki iyonik etkileşimler olan organik bileşiklerdir 2 + ) ve bir anyon X - (Cl - , K - , CH 3 COO - , vb.) Genel kimyasal formül Rn 2 + X - , ve bu yan zincir R de, bir alifatik grup ya da bir aril grubu da olabilir; yani aromatik bir halkadır.
Aşağıdaki resim arendiazonyum iyonunun yapısını temsil etmektedir. Mavi küreler azo grubuna karşılık gelirken, siyah ve beyaz küreler fenil grubunun aromatik halkasını oluşturur. Azo grubu çok kararsız ve reaktiftir, çünkü nitrojen atomlarından birinin pozitif yükü vardır (–N + ≡N).
Bununla birlikte, bu pozitif yükün yerini değiştiren rezonans yapıları vardır, örneğin komşu nitrojen atomunda: –N = N + . Bu, bir bağ oluşturan bir çift elektronun soldaki nitrojen atomuna yönlendirilmesinden kaynaklanır.
Aynı şekilde, bu pozitif yük, aromatik halkanın Pi sistemi tarafından yer değiştirebilir. Bunun bir sonucu olarak pozitif yük, bir karbon zinciri boyunca delokalize edilemez, çünkü aromatik diazonyum tuzları, alifatik olanlardan daha stabildir (CH 3 , CH 2 , CH 3 , vs.).
Eğitim
Bu tuzlar, sodyum nitrit bir asit karışımı (NaNO ile bir primer aminin tepkimeye türeyen 2 ).
Sekonder (R 2 , NH) ve üçüncü (R 3 H) aminler , örneğin (sarımsı yağlar), N-Nitrosoaminler gibi azotlu ürünler, amin tuzlan (R köken 3 HN + X - ve N-nitrosoammonium bileşikleri).
En üstteki resim, diazonyum tuzlarının oluşumunun yönetildiği veya aynı zamanda diazotizasyon reaksiyonu olarak da bilinen mekanizmayı göstermektedir.
Fenilamin (Ar-NH reaksiyon başlar 2 nitrosonyum katyonu (NO N atomu üzerinde bir nükleofilik saldırı gerçekleştirir) + ). Bu katyon NaNO tarafından üretilir 2 / HX karışımı X, genel olarak Cl; yani, HCl.
Nitrosonyum katyonunun oluşumu, pozitif yüklü nitrojenden bir proton alan ortama su salmaktadır.
Daha sonra, bu aynı su molekülü (veya H 3 O + dışındaki başka bir asidik tür ) bir protonu oksijene bırakır ve daha az elektronegatif nitrojen atomundaki pozitif yükün yerini değiştirir.
Şimdi, su nitrojeni tekrar protonsuzlaştırır, böylece diazohidroksit molekülünü üretir (dizide üçüncüden sonuncuya kadar).
Ortam asidik olduğundan, diazohidroksit OH grubunun dehidrasyonuna uğrar; Elektronik boşluğa karşı koymak için, serbest N çifti, azo grubunun üçlü bağını oluşturur.
Bu şekilde, mekanizmanın sonunda, benzendiazonyum klorür (Cı- 6 , H 5 , N 2 + CI - , ilk görüntü aynı katyonu) çözelti içinde kalır .
Özellikleri
Genel olarak, diazonyum tuzları renksiz ve kristaldir, çözünür ve düşük sıcaklıklarda (5 ºC'nin altında) stabildir.
Bu tuzlardan bazıları mekanik etkiye o kadar hassastır ki herhangi bir fiziksel manipülasyon onları patlatabilir. Son olarak, fenol oluşturmak için suyla reaksiyona girerler.
Yer değiştirme reaksiyonları
Diazonyum tuzları, oluşumu yer değiştirme reaksiyonlarında ortak payda olan potansiyel moleküler nitrojen salıcılardır. Bunlarda, bir X türü, N 2 (g) olarak kaçarak kararsız azo grubunun yerini alır .
Sandmeyer reaksiyonu
ArN 2 + + CuCl => ArCl + N 2 + Cu +
ArN 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
Gatterman reaksiyonu
ArN 2 + + Cux => ArX + N 2 + Cu +
Sandmeyer reaksiyonunun aksine, Gatterman reaksiyonunda halojenür yerine metalik bakır bulunur; yani, CuX yerinde üretilir.
Schiemann reaksiyonu
BF 4 - => ArF + BF 3 + N 2
Schiemann reaksiyonu, benzendiazonyum floroboratın termal ayrışması ile karakterize edilir.
Gomberg Bachmann reaksiyonu
Cl - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCl
Diğer yer değiştirmeler
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'ya 2 + N 2 + Cu +
Redoks reaksiyonları
Diazonyum tuzları SnCb kullanılarak arylhydrazines indirgenebilir 2 / HCI karışımı :
ArN 2 + => ArNHNH 2
Zn / HCl ile daha güçlü indirgemelerde arilaminlere de indirgenebilirler:
ArN 2 + => ArNH 2 + NH 4 Cl
Fotokimyasal ayrışma
X - => ArX + N 2
Diazonyum tuzları, ultraviyole radyasyon veya çok yakın dalga boyları insidansı ile ayrışmaya duyarlıdır.
Azo birleştirme reaksiyonları
ArN 2 + + Ar'H → ArN 2 Arl + H +
Bu reaksiyonlar belki de diazonyum tuzlarının en kullanışlı ve çok yönlü olanıdır. Bu tuzlar zayıf elektrofillerdir (halka, azo grubunun pozitif yükünün yerini değiştirir). Aromatik bileşiklerle reaksiyona girmeleri için, daha sonra negatif olarak yüklenmeleri gerekir, böylece azos bileşiklerine yol açar.
Reaksiyon, pH 5 ile 7 arasında verimli bir verimle ilerler. Asidik pH'ta eşleşme daha düşüktür çünkü azo grubu protonlanır ve bu da negatif halkaya saldırmayı imkansız hale getirir.
Aynı zamanda, bazik pH değerinde (10'dan büyük) OH ile diazonyum tuzu hızla reaksiyona girerek - nispeten etkisiz olan üretmek diazohydroxide için.
Bu tür organik bileşiklerin yapıları, elektronları görünür spektrumda radyasyonu emen ve yayan çok kararlı bir konjuge Pi sistemine sahiptir.
Sonuç olarak, azo bileşikleri renkli olmaları ile karakterize edilir. Bu özelliklerinden dolayı azo boyaları olarak da adlandırılırlar.
En üstteki resim, örnek olarak metil turuncu ile azo birleşmesi kavramını göstermektedir. Yapısının ortasında, azo grubu iki aromatik halkanın konektörü olarak görev yapıyor görülebilir.
Bağlantının başlangıcındaki elektrofil iki halkadan hangisiydi? Sağdaki, çünkü sülfonat grubu (-SO 3 ) elektron yoğunluğunu halkadan uzaklaştırarak onu daha da elektrofilik hale getirir.
Uygulamalar
En ticari uygulamalarından biri, kumaşların boyanmasında tekstil endüstrisini de kapsayan renklendiriciler ve pigmentlerin üretimidir. Bu azo bileşikleri, polimer üzerindeki belirli moleküler bölgelere tutunarak onu renklendirir.
Fotolitik ayrışması nedeniyle, belgelerin çoğaltılmasında (eskisinden daha az) kullanılır. Nasıl? Kağıdın özel bir plastikle kaplı alanları çıkarılır ve daha sonra bunlara temel bir fenol çözeltisi uygulanarak harfleri veya tasarımı maviye boyar.
Organik sentezlerde birçok aromatik türev için başlangıç noktası olarak kullanılırlar.
Son olarak, akıllı malzemeler alanında uygulamaları var. Bunlarda, bir yüzeye kovalent olarak bağlanırlar (örneğin altın), dış fiziksel uyaranlara kimyasal bir yanıt vermesine izin verir.
Referanslar
- Vikipedi. (2018). Diazonium bileşiği. En.wikipedia.org adresinden 25 Nisan 2018'de alındı
- Francis A. Carey. Organik Kimya. Karboksilik asitler. (altıncı baskı, sayfalar 951-959). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Organik Kimya. Aminler. (10. baskı, Sayfa 935-940). Wiley Plus.
- Clark J. (2016). Diazonyum tuzlarının reaksiyonları. 25 Nisan 2018'de, chemguide.co.uk adresinden alındı.
- BYJU'NUN. (5 Ekim 2016). Diazonyum Tuzları ve Uygulamaları. 25 Nisan 2018'de byjus.com adresinden alındı
- TheGlobalTutors. (2008-2015). Diazonium tuzları özellikleri. Theglobaltutors.com'dan 25 Nisan 2018'de alındı
- Ahmad vd. (2015). Polimer. 25 Nisan 2018'de, msc.univ-paris-diderot.fr adresinden alındı
- CytochromeT. (15 Nisan 2017). Benzendiazonyum iyonunun oluşum mekanizması. 25 Nisan 2018'de commons.wikimedia.org adresinden alındı
- Jacques Kagan. (1993). Organik Fotokimya: İlkeler ve Uygulamalar. Academic Press Limited, sayfa 71. 25 Nisan 2018'de, books.google.co.ve adresinden erişildi.