Азосоединения представляют собой соединения, содержащие функциональную группу диазенил R-N = N-R ', в которой R и R' могут быть арилом или алкилом .
IUPAC определяет азосоединения как: «Производные диазена (диимида), HN = NH, где оба атома водорода замещены гидрокарбильными группами, например PhN = NPh азобензол или дифенилдиазол». [1] Более стабильные производные содержат две арильные группы. Группа N = N называется азогруппой . Название азо происходит от азоте, французского названия азота , которое происходит от греческого ἀ- ( а- , «не») + ζωή ( zōē , жизнь).
Многие текстильные и кожаные изделия окрашивают азокрасителями и пигментами . [2]
Арилазосоединения [ править ]
Арилазосоединения обычно представляют собой стабильные кристаллические формы. Азобензол - это типичное ароматическое азосоединение. Он существует в основном как транс- изомер, но при освещении превращается в цис- изомер.
Ароматические азосоединения могут быть синтезированы азосочетанием , которое влечет за собой реакцию электрофильного замещения, при которой катион арилдиазония атакуется другим арильным кольцом, особенно замещенным электронодонорными группами: [3]
- ArN+
2+ Ar′H → ArN = NAr ′ + H +
Поскольку соли диазония часто нестабильны вблизи комнатной температуры, реакции азосочетания обычно проводят при температуре около 0 ° C. Окисления из гидразины (R-NH-NH-R ') также дает азосоединение. [4] Азокрасители также получают конденсацией нитроароматических соединений с анилинами с последующим восстановлением образующегося промежуточного азокси :
- 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 окрашивания текстиля типичным партнером нитросшивки будет 4,4'-динитростильбен-2,2'-дисульфонат динатрия . Типичные анилиновые партнеры показаны ниже. [5]
В результате п- делокализации арилазосоединения имеют яркие цвета, особенно красные, оранжевые и желтые. Поэтому они используются в качестве красителей и широко известны как азокрасители , примером которых является Disperse Orange 1 . Некоторые азосоединения, например метиловый оранжевый , используются в качестве кислотно-основных индикаторов из-за разного цвета их кислотных и солевых форм. Большинство дисков DVD-R / + R и некоторые CD-R используют синий азокраситель в качестве записывающего слоя. Коммерческий успех азокрасителей стимулировал развитие азосоединений в целом.
Алкилазосоединения [ править ]
Алифатические азосоединения (R и / или R '= алифатические) встречаются реже, чем арилазосоединения. Коммерчески важным алкилазосоединением является азобисизобутиронитрил (AIBN), который широко используется в качестве инициатора свободнорадикальной полимеризации и других реакций, индуцированных радикалами. Он достигает этого инициирования путем разложения , удаляя молекулу газообразного азота с образованием двух 2-цианопроп-2-ильных радикалов:
Например, смесь стирола и малеинового ангидрида в толуоле будет реагировать при нагревании с образованием сополимера при добавлении AIBN.
Простое диалкилдиазосоединение - диэтилдиазен, EtN = NEt. [6] Из-за своей нестабильности алифатические азосоединения представляют собой опасность взрыва .
AIBN получают путем превращения циангидрина ацетона в производное гидразина с последующим окислением: [7]
- 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 [ править ]
Многие азопигменты нетоксичны, хотя некоторые, такие как динитроанилин оранжевый, орто-нитроанилин оранжевый или пигмент оранжевый 1, 2 и 5, оказались мутагенными . [8] Аналогичным образом, несколько тематических исследований связали азопигменты с базальноклеточной карциномой . [9]
Европейское регулирование [ править ]
Некоторые азокрасители могут разрушаться в восстановительных условиях с высвобождением любого из группы определенных ароматических аминов . Потребительские товары, содержащие перечисленные 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 такое же небольшое количество аминов, затронуто было относительно небольшое количество продуктов. [2]
См. Также [ править ]
- Азо муфта
Ссылки [ править ]
- ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « азосоединения ». DOI : 10,1351 / goldbook.A00560
- ^ Б Европейского запрет на некоторых азокрасители Архивированных 2012-08-13 в Wayback Machine , д - р А. Püntener и д - р С. Пейджа, качество и охраны окружающей среды, TFL
- ^ HT Кларк; WR Кирнер (1941). «Метиловый красный» . Органический синтез .; Сборник , 1 , стр. 374
- Перейти ↑ March, J. (1992). Высшая органическая химия (5-е изд.). Нью-Йорк: Дж. Вили и сыновья. ISBN 978-0-471-60180-7.
- ↑ Клаус Хунгер, Петер Мишке, Вольфганг Рипер, Родерих Рауэ, Клаус Кунде, Алоис Энгель: «Азокрасители» в Энциклопедии промышленной химии Ульманна , 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a03_245 .
- ^ Ohme, R .; Preuschhof, H .; Heyne, H.-U. (1988). «Азоэтан» . Органический синтез .; Сборник , 6 , с. 78
- ^ Жан-Пьер Ширманн, Поль Бурдодак: «Гидразин» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi : 10.1002 / 14356007.a13_177 .
- ^ Университет Тусона. «Здоровье и безопасность в искусстве, доступная для поиска база данных информации о здоровье и безопасности для художников» . Исследования Тусонского университета . Архивировано из оригинала на 2009-05-10.
- ↑ Ева Энгель; Хайди Ульрих; Рудольф Васольд; Буркхард Кениг; Майкл Ландталер; Рудольф Зюттингер; Вольфганг Боймлер (2008). «Азопигменты и базальноклеточная карцинома большого пальца». Дерматология . 216 (1): 76–80. DOI : 10.1159 / 000109363 . PMID 18032904 . S2CID 34959909 .
