مبيعات تشكيل ديازونيو والخصائص والتطبيقات

ال أملاح الديازونيوم هي مركبات عضوية فيها تفاعلات أيونية بين مجموعة الآزو (NN)₂⁺) وأنيون X^- (الكلور^-, F^-, CH₃COO^-, وما إلى ذلك). الصيغة الكيميائية العامة لها هي RN₂⁺X^-, وفي هذا يمكن أن تكون السلسلة الجانبية R إما مجموعة أليفاتية أو مجموعة أريل ؛ وهذا هو ، حلقة العطرية.

يتم تمثيل هيكل أيون arenodiazonium في الصورة السفلى. تتوافق الكرات الزرقاء مع مجموعة الآزو ، بينما تشكل الكرات السوداء والبيضاء الحلقة العطرية لمجموعة الفينيل. مجموعة الآزو غير مستقرة للغاية وتتفاعل ، لأن إحدى ذرات النيتروجين لها شحنة موجبة (-N⁺≡N).

ومع ذلك ، هناك هياكل الرنين التي يزيل هذه الشحنة الموجبة ، على سبيل المثال ، في ذرة النيتروجين المجاورة: -N = N⁺. ينشأ عندما يذهب زوج من الإلكترونات التي تشكل رابطة إلى ذرة النيتروجين على اليسار.

أيضا ، هذه الشحنة الموجبة قادرة على تغيير اتجاهها بواسطة نظام Pi للحلقة العطرية. ونتيجة لذلك ، فإن أملاح الديازونيوم العطرية تكون أكثر ثباتًا من الأملاح الأليفاتية ، حيث لا يمكن شطب الشحنة الموجبة على طول سلسلة الكربون (CH₃, CH₂CH₃, وما إلى ذلك).

مؤشر

• 1 التدريب
• 2 خصائص
  • 2.1 ردود الفعل النزوح
  • 2.2 النزوح الأخرى
  • 2.3 تفاعلات الأكسدة والاختزال
  • 2.4 تحلل ضوئي كيميائي
  • 2.5 ردود الفعل اقتران آزو
• 3 تطبيقات
• 4 المراجع

تدريب

هذه الأملاح مستمدة من تفاعل أمين أولي مع خليط حامض من نتريت الصوديوم (NaNO)₂).

الأمينات الثانوية (R₂NH) والثالث (R₃N) تنشأ منتجات النيتروجين الأخرى مثل N-nitrosoamines (وهي زيوت صفراء) ، أملاح الأمينات (R₃HN⁺X^-) ومركبات N-nitrosoammonium.

توضح الصورة العليا الآلية التي يتم بها تنظيم تكوين أملاح الديازونيوم ، أو تُعرف أيضًا باسم تفاعل إزالة الديازوتيون.

يبدأ التفاعل من فينيلامين (Ar-NH)₂) ، الذي ينفذ الهجوم النووي على ذرة النيتروزونيوم الموجبة (NO⁺). يتم إنتاج هذا الكاتيون بواسطة خليط NaNO₂/ HX ، حيث X عموماً Cl ؛ هذا هو ، حمض الهيدروكلوريك.

يؤدي تكوين الكاتيون النترونيوني إلى إطلاق الماء في الوسط ، والذي ينتزع البروتون إلى النيتروجين المشحون إيجابياً.

ثم ، هذا جزيء الماء نفسه (أو أي نوع آخر من الأحماض غير H₃O⁺) ينتج بروتون للأكسجين ، يزيل شحنة موجبة على ذرة النيتروجين الأقل كهربيًا).

الآن ، ينتقل الماء مرة أخرى النيتروجين ، وينتج ثم جزيء ديازوهيدروكسيد (الثلث إلى الأخير من التسلسل).

نظرًا لأن الوسط عبارة عن حمض ، فإن الديازوهيدروكسيد يخضع لجفاف مجموعة OH ؛ لمواجهة الشغور الإلكتروني ، يشكل الزوج المجاني من N الرابطة الثلاثية لمجموعة azo.

وبهذه الطريقة ، يظل كلوريد بنزينيازونيوم في محلول في نهاية الآلية (C₆H₅N₂⁺الكلورين^-, نفس الكاتيون من الصورة الأولى).

خصائص

بشكل عام ، أملاح الديازونيوم عديمة اللون والبلورية ، قابلة للذوبان ومستقرة في درجات حرارة منخفضة (أقل من 5 درجات مئوية).

بعض هذه الأملاح حساسة للغاية للتأثير الميكانيكي بحيث يمكن لأي تلاعب جسدي أن يفجرها. أخيرًا ، تتفاعل مع الماء لتكوين الفينولات.

ردود الفعل النزوح

وأملاح الديازونيوم هي إمكانات إطلاق النيتروجين الجزيئي ، والتي تشكل قاسم مشترك لتفاعلات الإزاحة. في هذه ، يزيح نوع X مجموعة azo غير المستقرة ، ويهرب مثل N₂(G).

رد فعل Sandmeyer

ARN₂⁺ + CuCl => ArCl + N₂ + النحاس⁺

ARN₂⁺ + CuCN => ArCN + N₂ + النحاس⁺

رد فعل جاترمان

ARN₂⁺ + CuX => ArX + N₂ + النحاس⁺

على عكس رد فعل Sandmeyer ، فإن رد فعل Gatterman به نحاس معدني بدلاً من هاليده ؛ وهذا هو ، يتم إنشاء CuX في الموقع.

رد فعل شيمان

[ARN₂⁺] BF₄^- => ArF + BF₃ + N₂

يتميز رد فعل Schiemann بالتحلل الحراري للبنزنيزونات الفلورية.

رد فعل جومبرج باخمان

 [ARN₂⁺] الكلورين^- + C₆H₆ => Ar-C₆H₅ + N₂ + حمض الهيدروكلوريك

النزوح الأخرى

ARN₂⁺ + KI => ArI + K⁺ + N₂

 [ARN₂⁺] الكلورين^- + H₃PO₂ + H₂يا => جيم₆H₆ + N₂ + H₃PO₃ + حمض الهيدروكلوريك

 ARN₂⁺ + H₂O => ArOH + N₂ + H⁺

ARN₂⁺ + كونو₂ => أرنو₂ + N₂ + النحاس⁺

تفاعلات الأكسدة والاختزال

يمكن تقليل أملاح الديازونيوم إلى أريل هيدرازين ، باستخدام مزيج من SnCl₂/ حمض الهيدروكلوريك:

ARN₂⁺ => أرنه₂

يمكن أيضًا تقليلها إلى أريلامين في تخفيضات أقوى باستخدام Zn / HCl:

ARN₂⁺ => أرن₂ + NH₄الكلورين

التحلل الكيميائي الضوئي

[ARN₂⁺X^- => ARX + N₂

أملاح الديازونيوم حساسة للتحلل بسبب حدوث الأشعة فوق البنفسجية ، أو بأطوال موجية قريبة جدا.

ردود الفعل اقتران آزو

ARN₂⁺ + Ar'H → ArN₂Ar '+ H⁺

قد تكون ردود الفعل هذه أكثر فائدة وأملاح من أملاح الديازونيوم. هذه الأملاح عبارة عن محببات ضعيفة (الحلقة تنحرف عن الشحنة الموجبة لمجموعة الآزو). لكي يتفاعلوا مع المركبات العطرية ، يجب أن يتم شحنهم سالبًا ، وبالتالي تنشأ مركبات azos.

يتواصل التفاعل مع محصول فعال بين الأس الهيدروجيني 5 و 7. في الأس الهيدروجيني الحمضي يكون الوصلة أقل لأن مجموعة الآزو تكون بروتونية ، مما يجعل من المستحيل مهاجمة الحلقة السلبية.

أيضا ، في درجة الحموضة الأساسية (أكبر من 10) يتفاعل ملح الديازونيوم مع OH^- لإنتاج ديازوهيدروكسيد ، وهو خامل نسبيا.

تحتوي هياكل هذا النوع من المركبات العضوية على نظام Pi مستقر للغاية ، تمتص إلكتروناته وتصدر إشعاعات في الطيف المرئي.

نتيجة لذلك ، تتميز مركبات الآزو بأنها ملونة. بسبب هذه الخاصية كما أنها كانت تسمى الأصباغ azo.

توضح الصورة العليا مفهوم اقتران الآزو مع برتقال الميثيل كمثال. في منتصف هيكلها ، يمكن رؤية مجموعة الآزو كموصل لحلقتين عطريتين.

أي من الحلقتين كانت عبارة عن محب في بداية الاقتران؟ واحد على اليمين ، لأن مجموعة السلفونات (-SO₃) يزيل الكثافة الإلكترونية من الحلقة ، مما يجعلها أكثر كارهة.

تطبيقات

واحدة من أكثر التطبيقات التجارية هو إنتاج الأصباغ والأصباغ ، والتي تغطي أيضا صناعة الغزل والنسيج في صباغة الأقمشة. ترتكز مركبات الآزو هذه على مواقع جزيئية محددة من البوليمر ، مع صباغة الألوان.

بسبب تحللها الضوئي ، يتم استخدامها (أقل من ذي قبل) في إعادة إنتاج الوثائق. كيف؟ تتم إزالة مساحات الورقة المغطاة ببلاستيك خاص ثم يتم تطبيق محلول أساسي من الفينول ، لتلوين الحروف أو التصميم الأزرق..

في التخليق العضوي ، يتم استخدامها كنقاط انطلاق للعديد من المشتقات العطرية.

أخيرًا ، لديهم تطبيقات في مجال المواد الذكية. في هذه ترتبط ارتباطًا تساهميًا بسطح (من الذهب ، على سبيل المثال) ، مما يتيح لهم إعطاء استجابة كيميائية للمحفزات الفيزيائية الخارجية.

مراجع

1. ويكيبيديا. (2018). مركب الديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
2. فرانسيس كاري. الكيمياء العضوية الأحماض الكربوكسيلية. (الطبعة السادسة ، ص 951-959). مولودية جراو هيل.
3. غراهام سولومونز تي. دبليو ، كريج بي فرايل. الكيمياء العضوية. الأمينات. (الطبعة العاشرة. ، الصفحة 935-940). وايلي بلس.
4. كلارك ج. (2016). تفاعلات أملاح الديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 ، من: chemguide.co.uk
5. Byju'S. (05 أكتوبر 2016). أملاح الديازونيوم وتطبيقاتها. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: byjus.com
6. TheGlobalTutors. (2008-2015). خصائص أملاح الديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: theglobaltutors.com
7. أحمد وآخرون. (2015). البوليمر. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 ، من: msc.univ-paris-diderot.fr
8. CytochromeT. (15 أبريل 2017). آلية لتشكيل أيون بنزينديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org
9. جاك كاجان. (1993). الكيمياء الضوئية العضوية: المبادئ والتطبيقات. Academic Press Limited ، صفحة 71. تم استرجاعه في 25 أبريل ، 2018 ، من: books.google.com