- הַדְרָכָה
- נכסים
- תגובות עקירה
- תגובת סנדמאייר
- תגובת גטרמן
- תגובת שיימן
- תגובת גומברג בכמן
- עקירות אחרות
- תגובות רדוקס
- פירוק פוטוכימי
- תגובות צימוד אזו
- יישומים
- הפניות
מלחים diazonium הם תרכובות אורגניות שאינן אינטראקציות יוניות בין קבוצת אזו (-N 2 + ) ו X אניון - (Cl - , F - , CH 3 COO - , וכו '). הנוסחה הכימית הכללית שלה היא RN 2 + X - , ובשרשרת הצדדית הזו R עשויה בהחלט להיות קבוצה אליפטית או קבוצת אריאל; כלומר טבעת ארומטית.
התמונה למטה מייצגת את מבנה היון הארנזיוניום. הכדוריות הכחולות תואמות את קבוצת אזו, ואילו התחומים השחורים והלבנים מהווים את הטבעת הארומטית של קבוצת פניל. קבוצת האזוזו מאוד לא יציבה ותגובה, מכיוון שאחד האטומי החנקן הוא בעל מטען חיובי (–N + ≡N).
עם זאת, ישנם מבני תהודה הממקמים מחדש את המטען החיובי הזה, למשל, על אטום החנקן השכן: –N = N + . מקורו כאשר זוג אלקטרונים היוצרים קשר מופנה לאטום החנקן משמאל.
באופן דומה, מטען חיובי זה מסוגל להיות ממוקד על ידי מערכת ה- Pi של הטבעת הארומטית. כתוצאה מכך, מלחי דיאזוניום ארומטיים יציבים יותר מאלו אליפטיים, מכיוון שלא ניתן למקד את המטען החיובי לאורך שרשרת פחמן (CH 3 , CH 2 CH 3 וכו ').
הַדְרָכָה
מלחים אלה נובעים מתגובת אמין ראשוני עם תערובת חומצה של נתרן ניטריט (NaNO 2 ).
מקורם של אמינים משניים (R 2 NH) ושלישוניים (R 3 N) הם מוצרים חנקניים אחרים כמו N-nitrosoamines (שהם שמנים צהבהבים), מלחי אמין (R 3 HN + X - ) ותרכובות N-nitrosoammonium.
התמונה העליונה ממחישה את המנגנון שבאמצעותו נשלטת היווצרות מלחי דיזוניום, או הידועה גם בשם תגובת הדיאזוטיזציה.
התגובה מתחילה בפנילמין (Ar-NH 2 ), המבצע התקפה נוקלאופילית על אטום ה- N של הקטיון nitrosonium (NO + ). קטיון זה מיוצר על ידי תערובת NaNO 2 / HX, כאשר X בדרך כלל הוא Cl; כלומר, HCl.
היווצרותו של הקטיון ניטרוסוניום משחררת מים לתווך, שלוקח פרוטון מהחנקן טעון חיובי.
ואז, מולקולת מים זו (או מין חומצי אחר שאינו H 3 O + ) מוותרת על פרוטון לחמצן, וממקמת את המטען החיובי על אטום החנקן הפחות אלקטרונגטיבי.
כעת, המים מפנים מחדש את החנקן ובכך מייצרים את מולקולת הדיאזו-הידרוקסיד (השלישית האחרונה ברצף).
מכיוון שהמדיום הוא חומצי, הדיאז-הידרוקסיד עובר התייבשות של קבוצת OH; כדי לנטרל את הפנוי האלקטרוני, הזוג החופשי של N יוצר את הקשר המשולש של קבוצת האזו.
בדרך זו, בסוף המנגנון, בנזן-מדיזוניום כלוריד (C 6 H 5 N 2 + Cl - , אותו קטיון בתמונה הראשונה) נשאר בתמיסה .
נכסים
באופן כללי, מלחי דיזוניום הם חסרי צבע וקריסטל, מסיסים ויציבים בטמפרטורות נמוכות (פחות מ- 5 מעלות צלזיוס).
חלק מהמלחים הללו רגישים כל כך להשפעה מכנית, עד שכל מניפולציה גופנית עלולה לפוצץ אותם. לבסוף הם מגיבים עם מים ויוצרים פנולים.
תגובות עקירה
מלחי דיזוניום הם משחררים פוטנציאליים של חנקן מולקולרי, אשר היווצרותם היא המכנה המשותף בתגובות העקירה. אצל אלה, מין X מתרחק מקבוצת האזו הבלתי יציבה ובורח כ- N 2 (g).
תגובת סנדמאייר
ArN 2 + + CuCl => ArCl + N 2 + Cu +
ArN 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
תגובת גטרמן
ArN 2 + + CuX => ArX + N 2 + Cu +
שלא כמו בתגובת סנדמאייר, לתגובת גטרמן יש נחושת מתכתית במקום הליד שלה; כלומר, ה- CuX נוצר באתרו.
תגובת שיימן
BF 4 - => ArF + BF 3 + N 2
תגובת שיימן מאופיינת בפירוק תרמי של פלנובוראט benzenediazonium.
תגובת גומברג בכמן
Cl - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCl
עקירות אחרות
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 +
תגובות רדוקס
ניתן להפחית מלחי דיזוניום לאריהלידראזינים, בעזרת תערובת SnCl 2 / HCl:
ArN 2 + => ArNHNH 2
ניתן להפחית אותם גם לארימינים בהפחתה חזקה יותר עם Zn / HCl:
ArN 2 + => ArNH 2 + NH 4 Cl
פירוק פוטוכימי
X - => ArX + N 2
מלחי דיזוניום רגישים לפירוק כתוצאה מקרינה של קרינה אולטרה סגולה, או באורכי גל קרובים מאוד.
תגובות צימוד אזו
ArN 2 + + Ar′H → ArN 2 Ar ′ + H +
תגובות אלה הן אולי השימושיות והמגוונות ביותר של מלחי הדיזוניום. מלחים אלה הם אלקטרופילים חלשים (הטבעת ממקמת את המטען החיובי של קבוצת האזו). על מנת שיגיבו עם תרכובות ארומטיות, אז הם צריכים להיות טעונים באופן שלילי, ובכך להוליד תרכובות אזוז.
התגובה מתבצעת בתשואה יעילה בין pH של 5 ל 7. ב- pH חומצי, הצימוד נמוך יותר מכיוון שקבוצת האזו מוגדרת, מה שמאפשר להתקיף את הטבעת השלילית.
כמו כן, ב- pH בסיסי (גדול מ -10) מלח הדיאזוניום מגיב עם OH - לייצור דיאז-הידרוקסיד שהוא אינרטי יחסית.
למבנים מסוג זה של תרכובת אורגנית מערכת Pi מצומדת יציבה מאוד, שהאלקטרונים שלה סופגים ופולטים קרינה בספקטרום הנראה לעין.
כתוצאה מכך, תרכובות אזו מאופיינות בכך שהן צבעוניות. בשל רכוש זה הם נקראו גם צבעי אזו.
התמונה העליונה ממחישה את המושג צימוד אזו עם מתיל כתום כדוגמה. באמצע מבנהו ניתן לראות את קבוצת אזו המשמשת כמחבר של שתי הטבעות הארומטיות.
איזו משתי הטבעות הייתה האלקטרופיל בתחילת הצימוד? זו מימין, מכיוון שקבוצת הסולפונט (-SO 3 ) מסלקת את צפיפות האלקטרונים מהטבעת והופכת אותה ליותר אלקטרופילית.
יישומים
אחד היישומים המסחריים ביותר שלה הוא ייצור צבעי צבע ופיגמנטים, המקיפים גם את תעשיית הטקסטיל בצביעת בדים. תרכובות אזו אלה עוגנות לאתרים מולקולריים ספציפיים על הפולימר, ומכתים את צבעו.
בשל הפירוק הפוטוליטי שלה, הוא משמש (פחות מבעבר) להעתקת מסמכים. אֵיך? אזורי הנייר המכוסים בניילון מיוחד מוסרים ואז מוחלים עליהם תמיסה בסיסית של פנול, צביעה של האותיות או העיצוב כחול.
בסינתזות אורגניות הם משמשים כנקודות התחלה עבור נגזרות ארומטיות רבות.
לבסוף, יש להם יישומים בתחום החומרים החכמים. באלה הם קשורים בצורה קוולנטית למשטח (זהב למשל), ומאפשרים לו לתת תגובה כימית לגירויים פיזיים חיצוניים.
הפניות
- ויקיפדיה. (2018). תרכובת דיאזוניום. הוחזר ב- 25 באפריל 2018 מ: en.wikipedia.org
- פרנסיס א. קארי. כימיה אורגנית. חומצות קרבוקסיליות. (מהדורה שישית, עמודים 951-959). מק גריי היל.
- גרהם סולומונס TW, קרייג ב. פרלה. כימיה אורגנית. אמינים. (מהדורה 10. עמודים 935-940). וויילי פלוס.
- קלארק ג'יי (2016). תגובות של מלחי דיאזוניום. הוחזר ב- 25 באפריל 2018 מ: chemguide.co.uk
- BYJU'S. (05 באוקטובר 2016). מלחי דיזוניום ויישומיהם. הוחזר ב- 25 באפריל 2018 מ: byjus.com
- TheGlobalTutors. (2008-2015). תכונות מלחי דיאזוניום. הוחזר ב- 25 באפריל 2018 מ: theglobaltutors.com
- אחמד ואח '. (2015). פּוֹלִימֵר. הוחזר ב- 25 באפריל 2018 מ: msc.univ-paris-diderot.fr
- ציטוכרום. (15 באפריל 2017). מנגנון להיווצרות יון בנזן-מדיזוניום. הוחזר ב- 25 באפריל 2018 מ: commons.wikimedia.org
- ז'אק קגן. (1993). פוטוכימיה אורגנית: עקרונות ויישומים. העיתונות האקדמית מוגבלת, עמוד 71. הושלמה ב- 25 באפריל 2018, מ: books.google.co.ve