Может быть усложнен
Азосоединения – это органические соединения, содержащие функциональную группу диазенил ( R-N=N-R' , в котором R и R' могут представлять собой либо арильные , либо алкильные группы).
ИЮПАК определяет азосоединения как: «Производные диазена (диимида), HN=NH , где оба атома водорода замещены гидрокарбильными группами, например PhN=NPh азобензол или дифенилдиазен.», где Ph означает фенильную группу. [ 1 ] Более стабильные производные содержат две арильные группы. Группа N=N называется азогруппой ( от французского azote « азот », от древнегреческого ἀ- (a-) «не» и ζωή (zōē) «жизнь»).
Многие текстильные и кожаные изделия окрашиваются азокрасителями и пигментами . [ 2 ]
Арилазосоединения
[ редактировать ]Арилазосоединения обычно представляют собой стабильные кристаллические формы. Азобензол является прототипом ароматического азосоединения. Он существует в основном в виде транс -изомера , но при освещении превращается в цис- изомер.
Ароматические азосоединения могут быть синтезированы путем азосочетания , которое влечет за собой реакцию электрофильного замещения , при которой катион арилдиазония атакуется другим арильным кольцом, особенно замещенным электронодонорными группами : [ 3 ] [ 4 ]
- Ar N + 2 + Ar'H → ArN=NAr' + H +
Поскольку соли диазония часто нестабильны при температуре около комнатной, реакции азосочетания обычно проводятся при температуре около 0 ° C. Окисление гидразинов ( R-NH-NH-R' ) также дает азосоединения. [ 5 ] Азокрасители также получают конденсацией нитроароматических соединений с анилином с последующим восстановлением образующегося азокси- промежуточного соединения:
- ArNO 2 + Ar'NH 2 → ArN(O)=NAr' + H 2 O
- ArN(O)=NAr' + C 6 H 12 O 6 → ArN=NAr' + C 6 H 10 O 6 + H 2 O
Для окраски текстиля типичным нитросочетающим партнером будет динатрий 4,4'-динитростильбен-2,2'-дисульфонат . Типичные партнеры анилина показаны ниже. [ 6 ]
В результате π - делокализации арилазосоединения имеют яркие цвета, особенно красный, оранжевый и желтый. Поэтому они используются в качестве красителей и широко известны как азокрасители , примером которых является Disperse Orange 1 . Некоторые азосоединения, например метилоранж , используются в качестве кислотно-основных индикаторов из-за разного цвета их кислотной и солевой форм. На большинстве дисков DVD-R / +R и некоторых CD-R в качестве записывающего слоя используется синий азокраситель. Коммерческий успех азокрасителей стимулировал разработку азосоединений в целом.
Алкилазосоединения
[ редактировать ]Алифатические азосоединения (R и/или R' = алифатические) встречаются реже, чем арилазосоединения. Коммерчески важным алкилазосоединением является азобисизобутиронитрил (АИБН), который широко используется в качестве инициатора свободнорадикальной полимеризации и других радикальных реакций. Этого инициирования он достигает путем разложения , удаляя молекулу газообразного азота с образованием двух 2-цианопроп-2-ильных радикалов:
Например, смесь стирола и малеинового ангидрида в толуоле при нагревании вступит в реакцию, образуя сополимер при добавлении АИБН.
Простое диалкилдиазосоединение — диэтилдиазен. CH 3 CH 2 −N=N-CH 2 CH 3 , который можно синтезировать по варианту реакции Рамберга-Беклунда . [ 7 ] Из-за своей нестабильности алифатические азосоединения представляют опасность взрыва .
ДАК получают путем превращения ацетонциангидрина в производное гидразина с последующим окислением: [ 8 ]
- 2 (CH 3 ) 2 C(CN)OH + N 2 H 4 → [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 H 2 + 2 H 2 O
- [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 H 2 + Cl 2 → [(CH 3 ) 2 C(CN)] 2 N 2 + 2 HCl
Безопасность и регулирование
[ редактировать ]Многие азопигменты нетоксичны, хотя некоторые из них, такие как динитроанилиновый оранжевый, орто-нитроанилиновый оранжевый или пигмент оранжевый 1, 2 и 5, оказались мутагенными . [ 9 ] Аналогичным образом, несколько тематических исследований связали азопигменты с базальноклеточной карциномой . [ 10 ]
Европейское регулирование
[ редактировать ]Некоторые азокрасители могут разрушаться в восстановительных условиях с выделением любого из группы определенных ароматических аминов . Потребительские товары, содержащие включенные в список ароматические амины, происходящие из азокрасителей, были запрещены к производству и продаже в странах Европейского Союза в сентябре 2003 года. Поскольку лишь небольшое количество красителей содержало столь же небольшое количество аминов, это затронуло относительно небольшое количество продуктов. [ 2 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Интернет-исправленная версия: (2006–) « Азосоединения ». дои : 10.1351/goldbook.A00560
- ^ Jump up to: а б Европейский запрет на некоторые азокрасители. Архивировано 13 августа 2012 г. в Wayback Machine , д-р А. Пюнтенер и д-р К. Пейдж, Качество и окружающая среда, TFL.
- ^ Гроссман, Роберт Б. (2003). Искусство написания разумных механизмов органических реакций (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. стр. 130–131. ISBN 0-387-95468-6 .
- ^ Х. Т. Кларк; В. Р. Кирнер (1941). «Метиловый красный» . Органические синтезы ; Сборник томов , т. 1, с. 374 .
- ^ Марч, Дж. (1992). Продвинутая органическая химия (5-е изд.). Нью-Йорк: Дж. Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-60180-7 .
- ^ Клаус Хунгер, Питер Мишке, Вольфганг Рипер, Родерих Рауэ, Клаус Кунде, Алоис Энгель: «Азокрасители» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a03_245 .
- ^ Оме, Р.; Преушхоф, Х.; Хейне, Х.-У. (1988). «Азоэтан» . Органические синтезы ; Сборник томов , т. 6, с. 78 .
- ^ Жан-Пьер Ширманн, Поль Бурдодук: «Гидразин» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Вайнхайм, 2002. два : 10.1002/14356007.a13_177 .
- ^ Тусонский университет. «Здоровье и безопасность в искусстве, база данных с информацией о здоровье и безопасности для художников с возможностью поиска» . Исследования в Тусонском университете . Архивировано из оригинала 10 мая 2009 г.
- ^ Ева Энгель; Хайди Ульрих; Рудольф Васольд; Буркхард Кёниг; Майкл Ландталер; Рудольф Зюттингер; Вольфганг Боймлер (2008). «Азопигменты и базальноклеточная карцинома большого пальца». Дерматология . 216 (1): 76–80. дои : 10.1159/000109363 . ПМИД 18032904 . S2CID 34959909 .
