Penjualan Formasi Diazonio, Properti dan Aplikasi



itu garam diazonium mereka adalah senyawa organik di mana ada interaksi ion antara kelompok azo (-N2+) dan anion X- (Cl-, F-, CH3COO-, dll.) Formula kimia umumnya adalah RN2+X-, dan dalam hal ini rantai samping R dapat berupa gugus alifatik atau gugus aril; yaitu, cincin aromatik.

Struktur ion arenodiazonium diwakili dalam gambar yang lebih rendah. Bola biru sesuai dengan kelompok azo, sedangkan bola hitam dan putih membentuk cincin aromatik kelompok fenil. Gugus azo sangat tidak stabil dan reaktif, karena salah satu atom nitrogen memiliki muatan positif (-N+≡N).

Namun, ada struktur resonansi yang mendelokalisasi muatan positif ini, misalnya, dalam atom nitrogen tetangga: -N = N+. Itu berasal ketika sepasang elektron membentuk ikatan pergi ke atom nitrogen di sebelah kiri.

Juga, muatan positif ini dapat didelokalisasi oleh sistem Pi dari cincin aromatik. Akibatnya, garam diazonium aromatik lebih stabil daripada yang alifatik, karena muatan positif tidak dapat didelokalisasi di sepanjang rantai karbon (CH3, CH2CH3, dll.).

Indeks

  • 1 Pelatihan
  • 2 Properti
    • 2.1 Reaksi perpindahan
    • 2.2 Pemindahan lainnya
    • 2.3 Reaksi redoks
    • 2.4 Dekomposisi fotokimia
    • 2.5 Reaksi kopling azo
  • 3 Aplikasi
  • 4 Referensi

Pelatihan

Garam-garam ini berasal dari reaksi amina primer dengan campuran asam natrium nitrit (NaNO2).

Amina sekunder (R2NH) dan tersier (R3N) berasal dari produk nitrogen lain seperti N-nitrosoamin (yang merupakan minyak kekuningan), garam amina (R3HN+X-) dan senyawa N-nitrosoammonium.

Gambar atas menggambarkan mekanisme pembentukan garam diazonium diatur, atau juga dikenal sebagai reaksi diazotisasi.

Reaksi dimulai dari fenilamin (Ar-NH2), yang melakukan serangan nukleofilik pada atom N dari kation nitrosonium (NO+). Kation ini diproduksi oleh campuran NaNO2/ HX, di mana X umumnya Cl; yaitu, HCl.

Pembentukan kation nitrosonium melepaskan air ke dalam medium, yang mengambil proton menjadi nitrogen bermuatan positif.

Kemudian, molekul air yang sama ini (atau spesies asam lain selain H3O+) menghasilkan proton terhadap oksigen, mendelokalisasi muatan positif pada atom nitrogen yang kurang elektronegatif).

Sekarang, air kembali mendeprotonasi nitrogen, menghasilkan molekul diazohidroksida (urutan ketiga hingga terakhir).

Karena medianya asam, diazohidroksida mengalami dehidrasi gugus OH; untuk melawan kekosongan elektronik, pasangan bebas N membentuk ikatan rangkap tiga dari kelompok azo.

Dengan cara ini, benzenediazonium klorida tetap berada dalam larutan pada akhir mekanisme (C6H5N2+Cl-, kation yang sama dari gambar pertama).

Properti

Secara umum, garam diazonium tidak berwarna dan kristal, larut dan stabil pada suhu rendah (di bawah 5 ° C).

Beberapa garam ini sangat sensitif terhadap dampak mekanis sehingga manipulasi fisik apa pun dapat meledakkannya. Akhirnya, mereka bereaksi dengan air untuk membentuk fenol.

Reaksi perpindahan

Garam diazonium adalah potensi pelepasan nitrogen molekuler, yang pembentukannya merupakan penyebut umum dari reaksi perpindahan. Dalam hal ini, suatu spesies X menggantikan kelompok azo yang tidak stabil, keluar sebagai N2(g).

Reaksi Sandmeyer

ArN2+ + CuCl => ArCl + N2 + Cu+

ArN2+ + CuCN => ArCN + N2 + Cu+

Reaksi Gatterman

ArN2+ + CuX => ArX + N2 + Cu+

Tidak seperti reaksi Sandmeyer, reaksi Gatterman memiliki tembaga logam dan bukan halida; yaitu, CuX dihasilkan di situ.

Reaksi Schiemann

[ArN2+] BF4- => ArF + BF3 + N2

Reaksi Schiemann ditandai oleh dekomposisi termal benzenediazonium fluoroborate.

Reaksi Gomberg Bachmann

 [ArN2+Cl- + C6H6 => Ar-C6H5 + N2 + HCl

Pemindahan lainnya

ArN2+ + KI => ArI + K+ + N2

 [ArN2+Cl- + H3PO2 + H2O => C6H6 + N2 + H3PO3 + HCl

 ArN2+ + H2O => ArOH + N2 + H+

ArN2+ + CUNO2 => ArNO2 + N2 + Cu+

Reaksi redoks

Garam diazonium dapat direduksi menjadi arilhidrazin, menggunakan campuran SnCl2/ HCl:

ArN2+ => ArNHNH2

Mereka juga dapat direduksi menjadi arilamin dalam reduksi yang lebih kuat dengan Zn / HCl:

ArN2+ => ArNH2 + NH4Cl

Dekomposisi fotokimia

[ArN2+] X- => ArX + N2

Garam diazonium peka terhadap penguraian karena kejadian radiasi ultraviolet, atau pada panjang gelombang yang sangat dekat.

Reaksi kopling azo

ArN2+ + Ar'H → ArN2Ar '+ H+

Reaksi-reaksi ini mungkin yang paling berguna dan serbaguna dari garam diazonium. Garam-garam ini adalah elektrofil yang lemah (cincin mendelokalisasi muatan positif dari kelompok azo). Agar mereka bereaksi dengan senyawa aromatik, mereka kemudian harus bermuatan negatif, sehingga berasal senyawa azos.

Reaksi berlangsung dengan hasil yang efisien antara pH 5 dan 7. Pada pH asam, kopling lebih rendah karena gugus azo terprotonasi, sehingga tidak mungkin menyerang cincin negatif..

Juga, pada pH basa (lebih besar dari 10) garam diazonium bereaksi dengan OH- untuk menghasilkan diazohydroxide, yang relatif lembam.

Struktur senyawa organik jenis ini memiliki sistem Pi terkonjugasi yang sangat stabil, yang elektronnya menyerap dan memancarkan radiasi dalam spektrum yang terlihat..

Akibatnya, senyawa azo ditandai dengan menjadi berwarna. Karena sifat ini mereka juga disebut pewarna azo.

Gambar atas menggambarkan konsep kopling azo dengan metil oranye sebagai contoh. Di tengah strukturnya terlihat kelompok azo yang berfungsi sebagai penghubung kedua cincin aromatik.

Manakah dari dua cincin yang merupakan elektrofil pada awal kopling? Yang di sebelah kanan, karena gugus sulfonat (-SO3) menghilangkan kerapatan elektronik dari cincin, menjadikannya lebih elektrofilik.

Aplikasi

Salah satu aplikasi yang paling komersial adalah produksi pewarna dan pigmen, yang juga mencakup industri tekstil dalam pewarnaan kain. Senyawa azo ini berlabuh ke situs spesifik molekul dari polimer, mewarnai dengan warna.

Karena dekomposisi fotolitiknya, ini (kurang dari sebelumnya) digunakan dalam reproduksi dokumen. Bagaimana? Area kertas yang ditutupi oleh plastik khusus dihilangkan dan kemudian larutan dasar fenol diterapkan, mewarnai huruf atau desain biru..

Dalam sintesis organik mereka digunakan sebagai titik awal untuk banyak turunan aromatik.

Akhirnya, mereka memiliki aplikasi di bidang materi cerdas. Dalam hal ini mereka secara kovalen terkait dengan permukaan (dari emas, misalnya), memungkinkan mereka untuk memberikan respon kimia terhadap rangsangan fisik eksternal.

Referensi

  1. Wikipedia. (2018). Senyawa diazonium. Diperoleh pada 25 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  2. Francis A. Carey. Kimia Organik Asam karboksilat. (edisi keenam, hal. 951-959). Mc Graw Hill.
  3. Graham Solomons TW., Craig B. Fryhle. Kimia Organik. Amina (Edisi ke-10., Halaman 935-940). Wiley Plus.
  4. Clark J. (2016). Reaksi garam diazonium. Diperoleh pada 25 April 2018, dari: chemguide.co.uk
  5. BYJU'S. (05 Oktober 2016). Garam Diazonium dan Aplikasi mereka. Diperoleh pada 25 April 2018, dari: byjus.com
  6. TheGlobalTutors. (2008-2015). Sifat garam diazonium. Diperoleh pada 25 April 2018, dari: theglobaltutors.com
  7. Ahmad et al. (2015). Polimer Diperoleh pada 25 April 2018, dari: msc.univ-paris-diderot.fr
  8. Sitokrom. (15 April 2017). Mekanisme pembentukan ion benzenediazonium. Diperoleh pada 25 April 2018, dari: commons.wikimedia.org
  9. Jacques Kagan. (1993). Fotokimia Organik: Prinsip dan Aplikasi. Academic Press Limited, halaman 71. Diperoleh pada 25 April 2018, dari: books.google.com