重氮、偶氮化合物的命名
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偶氮基两端连接烃基(可以是脂肪族烃基,也可以是苯基等芳烃基)的一类有机化合物。
偶氮染料是合成染料中品种最多的一类,广泛用于多种天然和合成纤维的染色和印花,也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。
偶氮化合物即AZO,偶氮基─N=N─与两个烃基相连接而生成的化合物,通式R─N=N─R′。
偶氮基能吸收一定波长的可见光,是一个发色团。
偶氮染料是品种最多、应用最广的一类合成染料,可用于纤维、纸张、墨水、皮革、塑料、彩色照相材料和食品着色。
有些偶氮化合物可用作分析化学中的酸碱指示剂和金属指示剂。
有些偶氮化合物加热时容易分解,释放出氮气,并产生自由基,如偶氮二异丁腈AIBN等:故可用作聚合反应的引发剂。
重氮、偶氮和叠氮化合物重氮、偶氮和叠氮化合物2010-05-22 10:14重氮化合物的通式为R2C=N2,最简单的重氮化合物是重氮甲烷CH2N2,其结构式为:由此可预见该分子极易脱去一分子氮气形成,即卡宾(carbene)又称碳烯的活性中间体。
9.3.1重氮化合物的制备9.3.1.1重氮甲烷的制备型的化合物与碱作用,可得到重氮甲烷CH2N2,R可为烃基、酰基、磺酰基。
重氮甲烷是有毒的黄色气体,b.p.为-24℃,纯重氮甲烷容易爆炸,通常在乙醚稀溶液中使用。
酰氯与重氮化合物反应得到α-重氮酮:α-重氮酮α-重氮酮中羰基与重氮基共轭,故其稳定性高于重氮甲烷。
氨基乙酸酯与亚硝酸反应生成重氮乙酸酯。
重氮乙酸酯为黄色液体,其稳定性也高于重氮甲烷。
9.3.1.2重氮盐的制备在0~5℃下,伯胺在强酸存在下与亚硝酸反应,生成重氮盐,称为重氮化反应。
重氮化合物一般不经分离(因为易爆炸)直接进行后续反应。
9.3.2重氮化合物的反应9.3.2.1 CH2N2的反应重氮甲烷中的碳具有一对孤电子,故能作为碱接受质子,又能作为亲核试剂与醛酮、酰氯等反应。
1、与酸的反应重氮甲烷与羧酸作用,放出氮气而生成羧酸甲酯:此反应主要用于一些贵重羧酸的酯化反应,产率可达100%。
例如:重氮甲烷分子中的碳原子有碱性,可以从羧酸中接受质子,转变成甲基重氮离子,随后羧基作为亲核试剂进攻甲基脱去氮气而生成羧酸甲酯:其它的酸,如氢卤酸、磺酸、酚和烯醇都可以与重氮甲烷反应分别生成卤甲烷、磺酸甲酯,酚的甲醚和烯醇甲醚。
醇的酸性太弱,不能直接与重氮甲烷反应,但在Lewis酸催化下,可以与重氮甲烷反应生成甲基醚。
因此,重氮甲烷是一种应用广泛的甲基化试剂。
2、与醛酮的反应重氮甲烷具有亲核性,能与醛酮中的羰基进行亲核加成反应,然后与羰基相连的一个烃基从羰基碳上迁移到原属重氮甲烷的亚甲基上,同时脱去一分子氮气,得到多一个碳原子的羰基化合物。
酮分子中与羰基相连的两个烃基如果不同,则酮与重氮甲烷反应,生成两种异构体。
重氮与偶氮化合物第三部分1 结构与命名N=NCC PhNN X -偶氮化合物重氮化合物均含有-N 2-基团偶氮甲烷偶氮苯4-甲基-4'-羟基偶氮苯偶氮二异丁腈萘-2-偶氮苯N=N CH 3CH 3N=NN=NCH 3OHN=N (CH 3)2C C(CH 3)2CNCN 偶氮化合物N=N命名重氮化合物1 结构与命名CH 2N NN N CHCOOC 2H 5N NCNOHN NN N Cl -NHN N重氮甲烷重氮乙酸乙酯氰化重氮苯苯基重氮酸(氢氧化重氮苯)苯基重氮氨基苯氯化重氮苯(重氮苯盐酸盐)1 结构与命名ArNN XArN NXN NXNN R重氮盐的结构性质离子型化合物, 水溶性好, 稳定性差(光、热、振动)中性或碱性不稳定sp 2spπ-π共轭脂肪族重氮盐非常不稳定一旦生成,立刻分解!芳香族重氮盐也很活泼,但在0~5℃可稳定存在。
1 结构与命名----结构增加重氮盐稳定性几个因素N 2 ClWW = Cl, NO 2, SO 3H ArN 2 XArN 2 SHO 4ArN 2 BF 4O 3SN 2①环上有吸电子基②阴离子为③分子内重氮盐X , HSO 4 , BF 4(30-40o C 时仍稳定)(使苯正离子不易生成)ArN 2+X -易分解----取代反应(去氮反应)重氮正离子----亲电试剂-----偶联反应(保氮反应)结构→性质2 重氮化反应(重氮盐的制备)定义伯芳胺与亚硝酸作用,生成重氮盐的反应。
(低温和酸性条件)*1 碱性弱的芳香胺不易发生重氮化反应。
*2重氮化反应必须在低温下进行(温度高重氮盐易分解)*3重氮化反应必须保持在强酸性溶液中进行(1:1.5 ;弱酸条件下易发生偶联)*4 亚硝酸不能过量(亚硝酸有氧化性,不利于重氮盐的稳定)ArNH 2+NaNO 2+HX 0~5oCArN 2+ X-NaX重氮盐通常不从溶液中分离出来。
重氮盐的化学性质很活泼,主要发生两大类反应①放出N2的反应;(亲核取代反应)②保留N2的反应;(还原或偶联)重氮盐的水解桑德迈耳反应和加特曼反应 希曼反应重氮盐的还原偶合反应去氮反应保氮反应ArXAr HAr CNArOHArN 2 X重氮盐的取代反应将-NH 2转化为其它基团或脱去重氮盐的水解N N HSO 4+H 2O OH H++ N 2用重氮苯硫酸盐,不用盐酸盐,防止生成氯苯N N++H 2OOH 2+-H+OH机理可能的副反应偶联H 3CH 3CBr OH复习磺酸碱熔法制备酚环上不能含有卤素和硝基等基团Ar SO 3HNaOH300o CArH +OHH 3C BrSO 3H H 3C Br OH 1. NaOH/300o C 2. H +H 3C OHBr 2?H 3C Br OH H 3C Br N 2 SO 4H 通过重氮盐制备酚H 3C Br NH 2H 3C Br NO 2H 3C NO 2H 3C H 3C Br OH H 3C Br NH 2H 3C Br NO 2H 3C NO 2H 3C HNO 3H 2SO 4Br 2Fe FeHBr NaNO 2H 2SO 4H 2O / H H 3C Br N 2 SO 4H除去邻位产物制备特殊的酚应用3 重氮盐在合成上的应用----水解OHNO 2?NO 2NO 2NO 2NH 2浓硝酸浓硫酸Na 2SNO 2N 2HSO 4NaNO 2/H 2SO 4NO 2OH40~50% H 2SO 4合成路线被氢取代(去氨基化)N 2H 3PO 3HClN N Cl -H 3PO 2H*1. 用重氮盐的盐酸盐或硫酸盐均可。