什么是偶氮化合物
編輯偶氮化合物或偶氮鹽是一組具有共同官能團的有機化合物,它與二氮分子(N≡N)的官能團幾乎相同。線性自由能常數σm和σp表明,重氮基團具有很強的吸電子性。因此,與未被取代的苯酚和苯甲酸相比,重氮取代的苯酚和苯甲酸的pKa值xxx降低。4-羥基重氮苯的酚質子的pKa為3.4,而苯酚本身的pKa為9.9。換句話說,重氮基團將pKa降低(增強酸度)了一百萬倍。偶氮鎓鹽的穩定性對反離子非常敏感。氯化苯重氮是危險的爆炸物,但四氟硼酸苯重氮卻很容易在工作臺上處理。
烷二酮陽離子和相關物種
編輯烷二酮鹽在合成上并不重要,因為它們對SN2/SN1/E1取代具有極端和不可控的反應性。然而,這些陽離子具有理論意義。此外,甲基二氮唑羧酸鹽被認為是二氮甲烷甲基化羧酸的一個中間物,這是一個常見的轉化。N2的損失在焓值和熵值上都是有利的。
偶氮化合物的制備
編輯形成重氮化合物的過程被稱為重氮化、重氮化或重氮化。該反應由PeterGriess在1858年首次報告,隨后他發現了這一類新化合物的幾個反應。最常見的是,重氮鹽是通過用亞硝酸和附加酸處理芳香族胺而制備的。通常,亞硝酸是由亞硝酸鈉和過量的礦物酸(通常是鹽酸水溶液、H2SO4、p-H3CC6H4SO3H或H,它們在室溫下是穩定的固體)就地生成(在同一個燒瓶中)。人們通常希望重氮鹽保持在溶液中,但它們確實容易過飽和。
重氮偶合反應
編輯重氮鹽的xxx個用途是將織物浸泡在重氮化合物的水溶液中,然后再浸泡在偶合劑(發生親電取代的富電子環)的溶液中,從而生產出耐水的染色織物。重氮化合物的主要應用仍然是在染料和顏料行業。重氮鹽最廣泛使用的反應仍然是偶氮偶合,在生產偶氮染料中得到利用。在這個過程中,重氮化合物被富含電子的底物所攻擊,即與之耦合。當耦合伙伴是諸如苯胺和苯酚之類的氮族時,該過程是親電芳香族取代的一個例子。由此產生的偶氮化合物通常是有用的染料,事實上被稱為偶氮染料。染料的深色反映了它們的擴展共軛。例如,被稱為苯胺黃的染料是通過混合苯胺和重氮鹽的冷溶液,然后劇烈搖晃產生的。苯胺黃得到的是一種黃色固體。同樣地,萘-2-醇(β-萘酚)的冷堿溶液會產生強烈的橙紅色沉淀。甲基橙是偶氮染料的一個例子,在實驗室中被用作pH指標。
N2基團的置換
編輯亞硝酸鹽陽離子會發生幾個反應,其中N2基團被另一個基團或離子取代。其中一些主要的反應如下。
雙芳基偶合
編輯一對重氮陽離子可以偶合產生雙芳基。這種轉換的例子是,從茴香酸中提取的重氮鹽耦合得到了雙苯酸((C6H4CO2H)2)。在一個相關的反應中,同樣的重氮鹽經歷了N2和CO2的損失,得到了苯并芘。
鹵化物置換Sandmeyer反應
編輯氯化重氮與氯化亞銅或溴化亞銅加熱,分別溶于HCl或HBr,得到氯苯或溴苯。
其他替代物
編輯用氫氣替代
用次磷酸鹽、乙醇、錫酸鈉或堿性硫代硫酸鈉還原的偏二重氮陽離子得到苯。
被羥基取代
編輯酚類物質是通過加熱阿尼代宗鹽的水溶液產生的。在水中使用Cu2O和Cu2+也可以進行Sandmeyer類型的羥基化。
用硝基基團置換
編輯硝基苯可以通過用亞硝酸鈉處理氟硼酸苯二氮鹽來獲得。
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