- تدريب
- الخصائص
- ردود فعل النزوح
- رد فعل Sandmeyer
- رد فعل جاترمان
- رد فعل Schiemann
- تفاعل جومبرج باخمان
- عمليات النزوح الأخرى
- تفاعلات الأكسدة والاختزال
- التحلل الكيميائي الضوئي
- تفاعلات اقتران Azo
- التطبيقات
- المراجع
و أملاح الديازونيوم هي المركبات العضوية التي هي التفاعلات الأيونية بين مجموعة الأصباغ (-N 2 +)، وأنيون X - (الكلور - ، F - ، CH 3 COO - ، وما إلى ذلك). صيغتها الكيميائية العامة هي RN 2 + X - وفي هذا قد تكون السلسلة الجانبية R مجموعة أليفاتية أو مجموعة أريل ؛ هذا هو ، حلقة عطرية.
الصورة أدناه تمثل هيكل أيون الأريديازونيوم. تتوافق الكرات الزرقاء مع مجموعة الآزو ، بينما تشكل الكرات البيضاء والسوداء الحلقة العطرية لمجموعة فينيل. مجموعة azo غير مستقرة ومتفاعلة للغاية ، لأن إحدى ذرات النيتروجين لها شحنة موجبة (–N + N).
ومع ذلك ، هناك هياكل رنين تفصل هذه الشحنة الموجبة ، على سبيل المثال ، على ذرة النيتروجين المجاورة: –N = N +. ينشأ هذا عندما يتم توجيه زوج من الإلكترونات التي تشكل رابطة إلى ذرة النيتروجين على اليسار.
وبالمثل ، فإن هذه الشحنة الموجبة قادرة على عدم تحديد موقعها بواسطة نظام باي للحلقة العطرية. نتيجة لذلك ، تكون أملاح الديازونيوم العطرية أكثر ثباتًا من الأملاح الأليفاتية ، حيث لا يمكن فصل الشحنة الموجبة على طول سلسلة الكربون (CH 3 ، CH 2 CH 3 ، إلخ).
تدريب
هذه الأملاح مشتقة من تفاعل أمين أولي مع خليط حامضي من نتريت الصوديوم (NaNO 2).
الثانوية (R 2 NH) والتعليم العالي (R 3 N) الأمينات هي مصدر المنتجات الآزوتية الأخرى مثل N-nitrosoamines (والتي هي الزيوت مصفر)، أمين أملاح (R 3 HN + X -) مركبات وN-nitrosoammonium.
توضح الصورة العلوية الآلية التي يتم من خلالها التحكم في تكوين أملاح الديازونيوم ، أو المعروفة أيضًا باسم تفاعل الديازوتيز.
يبدأ التفاعل بفينيلامين (Ar-NH 2) ، الذي يقوم بهجوم محب للنيوكليوفيليك على ذرة N من كاتيون النتروزونيوم (NO +). يتم إنتاج هذا الكاتيون بواسطة خليط NaNO 2 / HX ، حيث يكون X بشكل عام Cl ؛ هذا هو ، HCl.
يؤدي تكوين كاتيون النيتروزونيوم إلى إطلاق الماء في الوسط ، والذي يأخذ بروتونًا من النيتروجين الموجب الشحنة.
بعد ذلك ، جزيء الماء نفسه (أو أي نوع حمضي آخر غير H 3 O +) يتخلى عن البروتون إلى الأكسجين ، مما يؤدي إلى إلغاء تحديد الشحنة الموجبة على ذرة النيتروجين الأقل كهربيًا).
الآن ، ينزع الماء النيتروجين مرة أخرى ، وبالتالي ينتج جزيء ديازوهيدروكسيد (الثالث في التسلسل).
نظرًا لأن الوسط حمضي ، فإن الديازوهيدروكسيد يخضع للجفاف من مجموعة OH ؛ لمواجهة الشاغر الإلكتروني ، يشكل الزوج الحر من N الرابطة الثلاثية لمجموعة azo.
بهذه الطريقة ، في نهاية الآلية ، يبقى كلوريد البنزنديازونيوم (C 6 H 5 N 2 + Cl - ، نفس الكاتيون في الصورة الأولى) في المحلول.
الخصائص
بشكل عام ، تكون أملاح الديازونيوم عديمة اللون وبلورية وقابلة للذوبان وثابتة في درجات حرارة منخفضة (أقل من 5 درجات مئوية).
بعض هذه الأملاح حساسة جدًا للتأثير الميكانيكي بحيث يمكن لأي تلاعب مادي أن يؤدي إلى تفجيرها. أخيرًا ، تتفاعل مع الماء لتكوين الفينولات.
ردود فعل النزوح
أملاح الديازونيوم هي محررات محتملة للنيتروجين الجزيئي ، وتشكيله هو القاسم المشترك في تفاعلات الإزاحة. في هذه الأنواع X تحل محل مجموعة azo غير المستقرة ، وتهرب مثل N 2 (g).
رد فعل Sandmeyer
ArN 2 + + CuCl => ArCl + N 2 + Cu +
ArN 2 + + CuCN => ArCN + N 2 + Cu +
رد فعل جاترمان
ArN 2 + + CuX => ArX + N 2 + Cu +
على عكس تفاعل Sandmeyer ، فإن تفاعل Gatterman يحتوي على نحاس معدني بدلاً من هاليده ؛ أي ، يتم إنشاء CuX في الموقع.
رد فعل Schiemann
BF 4 - => ArF + BF 3 + N 2
يتميز تفاعل شيمان بالتحلل الحراري للبنزينديازونيوم الفلوروبورات.
تفاعل جومبرج باخمان
Cl - + C 6 H 6 => Ar - C 6 H 5 + N 2 + HCl
عمليات النزوح الأخرى
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 +
تفاعلات الأكسدة والاختزال
يمكن اختزال أملاح الديازونيوم إلى أريل هيدرازين ، باستخدام خليط SnCl 2 / HCl:
ArN 2 + => ArNHNH 2
يمكن أيضًا تقليلها إلى أريلامين بتخفيضات أقوى باستخدام Zn / HCl:
ArN 2 + => ArNH 2 + NH 4 Cl
التحلل الكيميائي الضوئي
X - => ArX + N 2
أملاح الديازونيوم حساسة للتحلل من خلال التعرض للأشعة فوق البنفسجية أو الأطوال الموجية القريبة جدًا.
تفاعلات اقتران Azo
ArN 2 + + Ar′H → ArN 2 Ar ′ + H +
ربما تكون هذه التفاعلات هي الأكثر فائدة وتنوعًا من بين أملاح الديازونيوم. هذه الأملاح عبارة عن مواد كهربائية ضعيفة (تحدد الحلقة الشحنة الموجبة لمجموعة azo). لكي تتفاعل مع المركبات العطرية ، فإنها تحتاج بعد ذلك إلى أن تكون سالبة الشحنة ، مما يؤدي إلى ظهور مركبات آزوس.
يستمر التفاعل بإنتاج فعال بين الأس الهيدروجيني 5 و 7. في الأس الهيدروجيني الحمضي ، يكون الاقتران أقل لأن مجموعة الآزو بروتونية ، مما يجعل من المستحيل مهاجمة الحلقة السالبة.
أيضًا ، عند الأس الهيدروجيني الأساسي (أكبر من 10) يتفاعل ملح الديازونيوم مع OH - لإنتاج ديازوهيدروكسيد ، وهو خامل نسبيًا.
تمتلك هياكل هذا النوع من المركبات العضوية نظام Pi مترافق مستقر للغاية ، تمتص إلكتروناته وتنبعث منها الإشعاع في الطيف المرئي.
وبالتالي ، تتميز مركبات الآزو بأنها ملونة. بسبب هذه الخاصية ، تم تسميتها أيضًا أصباغ azo.
توضح الصورة العلوية مفهوم اقتران azo مع برتقال الميثيل كمثال. في منتصف هيكلها ، يمكن رؤية مجموعة الآزو كوصلة بين الحلقتين العطريتين.
أي من الحلقتين كان الكهربي في بداية الوصلة؟ المجموعة الموجودة على اليمين ، لأن مجموعة السلفونات (-SO 3) تزيل كثافة الإلكترون من الحلقة ، مما يجعلها أكثر مقاومة للكهرباء.
التطبيقات
أحد أكثر تطبيقاته التجارية هو إنتاج الملونات والأصباغ ، كما يشمل صناعة النسيج في صباغة الأقمشة. ترتكز مركبات azo هذه على مواقع جزيئية محددة على البوليمر وتلطيخها بالألوان.
نظرًا لتحللها الضوئي ، فهي (أقل من ذي قبل) تُستخدم في نسخ المستندات. كيف؟ تتم إزالة مساحات الورق المغطاة ببلاستيك خاص ثم يتم وضع محلول أساسي من الفينول عليها ، لتلوين الحروف أو التصميم باللون الأزرق.
في التركيبات العضوية يتم استخدامها كنقاط بداية للعديد من المشتقات العطرية.
أخيرًا ، لديهم تطبيقات في مجال المواد الذكية. في هذه هي مرتبطة تساهميًا بسطح (الذهب ، على سبيل المثال) ، مما يسمح لها بإعطاء استجابة كيميائية للمنبهات الفيزيائية الخارجية.
المراجع
- ويكيبيديا. (2018). مركب الديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
- فرانسيس إيه كاري. الكيمياء العضوية. الأحماض الكربوكسيلية. (الطبعة السادسة ، الصفحات 951-959). ماك جراو هيل.
- غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. الكيمياء العضوية. الأمينات. (الطبعة العاشرة ، الصفحات 935-940). وايلي بلس.
- كلارك ج. (2016). تفاعلات أملاح الديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: chemguide.co.uk
- BYJU'S. (05 أكتوبر 2016). أملاح الديازونيوم وتطبيقاتها. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 ، من: byjus.com
- TheGlobalTutors. (2008-2015). خصائص أملاح الديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 ، من: theglobaltutors.com
- أحمد وآخرون. (2015). بوليمر. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: msc.univ-paris-diderot.fr
- السيتوكروم (15 أبريل 2017). آلية تكوين أيون البنزنديازونيوم. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 من: commons.wikimedia.org
- جاك كاجان. (1993). الكيمياء الضوئية العضوية: المبادئ والتطبيقات. Academic Press Limited ، صفحة 71. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018 ، من: books.google.co.ve