- การอบรม
- คุณสมบัติ
- ปฏิกิริยาการกระจัด
- ปฏิกิริยา Sandmeyer
- ปฏิกิริยาของ Gatterman
- ปฏิกิริยา Schiemann
- ปฏิกิริยา Gomberg Bachmann
- การเคลื่อนที่อื่น ๆ
- ปฏิกิริยารีดอกซ์
- การสลายตัวด้วยแสง
- ปฏิกิริยาการมีเพศสัมพันธ์ของ Azo
- การประยุกต์ใช้งาน
- อ้างอิง
เกลือไดอะโซเนียมเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิออนกลุ่มเอโซ (ที่ -N 2 + ) และไอออน X - (Cl - , F - , CH 3 COO -อื่น ๆ ) สูตรทางเคมีทั่วไปของมันคือ RN 2 + X -และในนี้โซ่ข้าง R อาจเป็นกลุ่มอะลิฟาติกหรือกลุ่มอาริลก็ได้ นั่นคือแหวนอะโรมาติก
ภาพด้านล่างแสดงโครงสร้างของไอออน arenediazonium ทรงกลมสีน้ำเงินสอดคล้องกับกลุ่ม azo ในขณะที่ทรงกลมสีดำและสีขาวประกอบเป็นวงแหวนอะโรมาติกของกลุ่มฟีนิล กลุ่ม azo ไม่เสถียรและมีปฏิกิริยามากเนื่องจากอะตอมไนโตรเจนตัวใดตัวหนึ่งมีประจุบวก (–N + ≡N)
แต่มีโครงสร้างเสียงสะท้อนที่ delocalize ประจุบวกนี้ตัวอย่างเช่นในอะตอมไนโตรเจนที่อยู่ใกล้เคียง: -N = N + สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนคู่หนึ่งที่สร้างพันธะถูกส่งไปยังอะตอมไนโตรเจนทางด้านซ้าย
ในทำนองเดียวกันประจุบวกนี้สามารถถูกกำหนดโดยระบบ Pi ของวงแหวนอะโรมาติก เป็นผลให้เกลือไดอะโซเนียมอะโรมาติกมีความเสถียรมากกว่าอะลิฟาติกเนื่องจากไม่สามารถแยกประจุบวกตามห่วงโซ่คาร์บอนได้ (CH 3 , CH 2 CH 3เป็นต้น)
การอบรม
เกลือเหล่านี้เกิดจากปฏิกิริยาของเอมีนหลักที่มีส่วนผสมของกรดโซเดียมไนไตรต์ (NaNO 2 )
เอมีนทุติยภูมิ (R 2 NH) และตติยภูมิ (R 3 N) เอมีนที่มาจากผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนอื่น ๆ เช่น N-nitrosoamines (ซึ่งเป็นน้ำมันสีเหลือง) เกลือเอมีน (R 3 HN + X - ) และสารประกอบ N-nitrosoammonium
ภาพด้านบนแสดงให้เห็นถึงกลไกที่ควบคุมการก่อตัวของเกลือไดโซเนียมหรือเรียกอีกอย่างว่าปฏิกิริยาไดอะโซไทซ์
ปฏิกิริยาเริ่มต้นด้วยฟีนิลเอมีน (Ar-NH 2 ) ซึ่งทำการโจมตีนิวคลีโอฟิลิกที่อะตอม N ของไนโตรโซเนียมไอออนบวก (NO + ) ไอออนบวกนี้ผลิตโดยส่วนผสมของ NaNO 2 / HX โดยทั่วไป X คือ Cl; นั่นคือ HCl
การก่อตัวของไนโตรโซเนียมไอออนบวกจะปล่อยน้ำเข้าสู่ตัวกลางซึ่งรับโปรตอนจากไนโตรเจนที่มีประจุบวก
จากนั้นโมเลกุลของน้ำเดียวกันนี้ (หรือสิ่งมีชีวิตที่เป็นกรดอื่น ๆ นอกเหนือจาก H 3 O + ) จะให้โปรตอนเป็นออกซิเจนทำให้ประจุบวกในอะตอมไนโตรเจนอิเล็กโทรเนกาติวิตีน้อยลง)
ตอนนี้น้ำจะเปลี่ยนไนโตรเจนอีกครั้งดังนั้นการผลิตโมเลกุลไดโซไฮดรอกไซด์ (ลำดับที่สามจะอยู่ในลำดับสุดท้าย)
เนื่องจากตัวกลางเป็นกรดไดโซไฮดรอกไซด์จึงผ่านการคายน้ำของกลุ่ม OH เพื่อต่อต้านการว่างทางอิเล็กทรอนิกส์คู่ที่ว่างของ N จะสร้างพันธะสามของกลุ่ม azo
ด้วยวิธีนี้ในตอนท้ายของกลไก benzenediazonium chloride (C 6 H 5 N 2 + Cl -ไอออนบวกเดียวกันในภาพแรก) จะยังคงอยู่ในสารละลาย
คุณสมบัติ
โดยทั่วไปเกลือไดโซเนียมไม่มีสีและเป็นผลึกละลายน้ำได้และคงตัวที่อุณหภูมิต่ำ (น้อยกว่า 5 ºC)
เกลือเหล่านี้บางส่วนมีความไวต่อผลกระทบทางกลมากจนการจัดการทางกายภาพใด ๆ อาจทำให้ระเบิดได้ สุดท้ายพวกมันทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างฟีนอล
ปฏิกิริยาการกระจัด
เกลือไดโซเนียมเป็นตัวปลดปล่อยไนโตรเจนในระดับโมเลกุลซึ่งการก่อตัวเป็นตัวส่วนร่วมในปฏิกิริยาการกระจัด ในสิ่งเหล่านี้สายพันธุ์ X แทนที่กลุ่ม azo ที่ไม่เสถียรโดยหนีเป็น N 2 (g)
ปฏิกิริยา Sandmeyer
ArN 2 + + CuCl => ArCl + N 2 + Cu +
ArN 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
ปฏิกิริยาของ Gatterman
ArN 2 + + CuX => ArX + N 2 + Cu +
ซึ่งแตกต่างจากปฏิกิริยา Sandmeyer ปฏิกิริยา Gatterman มีทองแดงเป็นโลหะแทนลิด นั่นคือ CuX ถูกสร้างขึ้นในแหล่งกำเนิด
ปฏิกิริยา Schiemann
BF 4 - => ArF + BF 3 + N 2
ปฏิกิริยา Schiemann มีลักษณะการสลายตัวทางความร้อนของ benzenediazonium fluoroborate
ปฏิกิริยา Gomberg Bachmann
Cl - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCl
การเคลื่อนที่อื่น ๆ
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 +
ปฏิกิริยารีดอกซ์
เกลือของ Diazonium สามารถลดลงเป็น arylhydrazines โดยใช้ส่วนผสมของ SnCl 2 / HCl:
ArN 2 + => ArNHNH 2
นอกจากนี้ยังสามารถลดลงเป็น arylamines ได้ด้วย Zn / HCl:
ArN 2 + => ArNH 2 + NH 4 Cl
การสลายตัวด้วยแสง
X - => ArX + N 2
เกลือไดโซเนียมมีความไวต่อการสลายตัวโดยอุบัติการณ์ของรังสีอัลตราไวโอเลตหรือความยาวคลื่นที่ใกล้มาก
ปฏิกิริยาการมีเพศสัมพันธ์ของ Azo
ArN 2 + + Ar′H → ArN 2 Ar ′+ H +
ปฏิกิริยาเหล่านี้อาจเป็นเกลือไดโซเนียมที่มีประโยชน์และหลากหลายที่สุด เกลือเหล่านี้เป็นอิเล็กโทรฟิลที่อ่อนแอ (วงแหวนจะแยกประจุบวกของกลุ่ม azo) เพื่อให้พวกมันทำปฏิกิริยากับสารประกอบอะโรมาติกพวกมันจำเป็นต้องถูกประจุลบจึงก่อให้เกิดสารประกอบอะโซส
ปฏิกิริยาดำเนินไปโดยให้ผลผลิตที่มีประสิทธิภาพระหว่าง pH 5 และ 7 ใน pH ที่เป็นกรดการมีเพศสัมพันธ์จะต่ำกว่าเนื่องจากกลุ่ม azo ถูกโปรตอนทำให้ไม่สามารถโจมตีวงแหวนลบได้
ในทำนองเดียวกันที่ pH พื้นฐาน (มากกว่า 10) เกลือไดโซเนียมจะทำปฏิกิริยากับ OH -เพื่อผลิตไดโซไฮดรอกไซด์ซึ่งค่อนข้างเฉื่อย
โครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ประเภทนี้มีระบบ Pi คอนจูเกตที่เสถียรมากซึ่งอิเล็กตรอนจะดูดซับและปล่อยรังสีในสเปกตรัมที่มองเห็นได้
ดังนั้นสารประกอบ azo จึงมีลักษณะเป็นสีสัน เนื่องจากคุณสมบัตินี้จึงถูกเรียกว่าสีย้อม azo
ภาพด้านบนแสดงแนวคิดของการเชื่อมต่อ azo กับเมทิลออเรนจ์เป็นตัวอย่าง ตรงกลางของโครงสร้างสามารถมองเห็นกลุ่ม azo ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อของวงแหวนอะโรมาติกทั้งสอง
วงแหวนใดในสองวงคืออิเล็กโทรฟิลล์ที่จุดเริ่มต้นของการมีเพศสัมพันธ์ อันที่อยู่ทางขวาเนื่องจากกลุ่มซัลโฟเนต (-SO 3 ) ขจัดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนออกจากวงแหวนทำให้มีอิเล็กโตรฟิลิกมากขึ้น
การประยุกต์ใช้งาน
การใช้งานเชิงพาณิชย์มากที่สุดอย่างหนึ่งคือการผลิตสีและสีซึ่งครอบคลุมอุตสาหกรรมสิ่งทอในการย้อมผ้า สารประกอบอาโซเหล่านี้ยึดติดกับบริเวณโมเลกุลเฉพาะบนโพลีเมอร์ทำให้เป็นสี
เนื่องจากการสลายตัวด้วยแสงจึงใช้ (น้อยกว่าเดิม) ในการทำสำเนาเอกสาร อย่างไร? พื้นที่ของกระดาษที่หุ้มด้วยพลาสติกชนิดพิเศษจะถูกนำออกจากนั้นจึงใช้สารละลายพื้นฐานของฟีนอลระบายสีตัวอักษรหรือสีน้ำเงิน
ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์จะใช้เป็นจุดเริ่มต้นของอนุพันธ์อะโรมาติกหลายชนิด
ในที่สุดพวกเขาก็มีการใช้งานในด้านวัสดุอัจฉริยะ ในสิ่งเหล่านี้พวกมันถูกจับด้วยโควาเลนต์กับพื้นผิว (เช่นทองคำ) ทำให้สามารถตอบสนองทางเคมีต่อสิ่งเร้าทางกายภาพภายนอกได้
อ้างอิง
- วิกิพีเดีย (2018) สารประกอบ Diazonium สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2018 จาก: en.wikipedia.org
- ฟรานซิสเอแครี่ เคมีอินทรีย์. กรดคาร์บอกซิลิก (sixth ed., page 951-959). Mc Graw Hill
- Graham Solomons TW, Craig B.Fryhle เคมีอินทรีย์. เอมีน (พิมพ์ครั้งที่ 10., หน้า 935-940). ไวลีย์พลัส
- คลาร์กเจ. (2016). ปฏิกิริยาของเกลือไดโซเนียม สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2018 จาก: chemguide.co.uk
- BYJU'S. (05 ตุลาคม 2559). เกลือ Diazonium และการใช้งาน สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2561 จาก: byjus.com
- TheGlobalTutors (พ.ศ. 2551-2558). คุณสมบัติของเกลือ Diazonium สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2018 จาก: theglobaltutors.com
- Ahmad et al. (2015) พอลิเมอร์. สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2561 จาก: msc.univ-paris-diderot.fr
- ไซโตโครมที. (15 เมษายน 2560). กลไกการก่อตัวของเบนซิไดอะโซเนียมไอออน สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2018 จาก: commons.wikimedia.org
- Jacques Kagan (1993) เคมีโฟโตเคมีอินทรีย์: หลักการและการประยุกต์ใช้. สำนักพิมพ์วิชาการ จำกัด , หน้า 71. สืบค้นเมื่อ 25 เมษายน 2561, จาก: books.google.co.th