Соли диазония реагируют с фенолами в слабощелочной среде и ароматическими аминами в слабокислой среде, образуя азосоединения Ar-N=N-Ar. Эта реакция получила название реакции азосочетания
Реакция азосочетания может протекать только между солью диазония и ароматическим соединением, содержащим в молекуле сильную электронодонорную группу: (- OH, -NH2, -NHR, -NR2),
Реакция азосочетания протекает в пара -положение к электронодонорной группе, но если пара-положение занято, то реакция будет протекать в орто -положение. Соль диазония в реакции азосочетания называют диазосоставляющей (диазокомпонента), а фенол или ароматический амин – азосоставляющей (азокомпонента).
Реакция азосочетания солей диазония с фенолами. В молекулах фенолов атом водорода, находящийся в пара - положении по отношению к гидроксилу, отличается значительной подвижностью. Он отщепляется вместе с анионом соли диазония, а бензольные ядра соли диазония и фенола соединяются азогруппой ─N = N─ с образованием азокрасителя.
Реакцию с фенолами проводят в слабощелочной среде
бензолдиазоний хлорид фенол 4-гидроксиазобензол
Реакция азосочетания солей диазония с ароматическими аминами проводится в слабокислой среде(рН 5-7):
N,N,-диметиланилин → 4- N,N-диметиламиноазобензол
Все азосоединения являются окрашенными веществами, поэтому реакция азосочетания широко применяется в фармацевтическом анализе для подтверждения подлинности лекарственных препаратов, содержащих в своем составе первичную ароматическую аминогруппу.
Азосоединения – органические вещества, содержащие в своем составе группировку -N=N- (азогруппу), связанную с двумя углеводородными радикалами. Ароматические азосоединения имеют общую формулу:
Ar-N=N-Ar'
Названия азосоединений с одинаковыми углеводородными радикалами при азогруппе составляют из приставки азо - и названия углеводорода. Положение заместителей в углеводородных радикалах обозначают цифрами, или локантами: орто-, мета-, пара-
4-гидро-4’-метилазобензол,
n-гидрокси-n’-метилазобензол
Основы теории цветности. Азокрасители.
Органические красители, как правило, содержат атомные группы, называемые хромофорами иатомные группы, носящие название ауксохромов.
Хромофорами (от греческих слов «хрома»-цвет и и «форос» -носитель)называются атомные группы, обусловливающие окраску веществ.
Основными хромофорами являются:
достаточно длинная сопряжённая система кратных связей,
азогруппа -N=N-,
нитрогруппа -NO2,
нитрозогруппа -N=O,
хиноидная группа:
карбонил – C=O
этенил –C=C ─
Для появления окраски достаточно одного такого хромофора в структуре молекулы. Если молекула содержит несколько хромофоров, включённых в единую цепь сопряжения, интенсивность окраски увеличивается. Для того, чтобы вещество стало красителем, в его структуре должны присутствовать группы, которые без хромофоров не способны вызывать окраску, но, находясь с ними в единой цепи сопряжения, усиливают окраску. Такие группы получили название ауксохромы (от греческого «ауксео» - увеличиваю и «хромое» - цвет). К ним относятся группы
- OH, -NH2, -NHR, -NR2, -OR, -SH.
Ауксохромные группы не только усиливают окраску красителя, но и обеспечивают его взаимодействие с окрашиваемым материалом, что повышает устойчивость окраски к действию моющих средств. Окраска некоторых азокрасителей изменяется в зависимости от рН среды, что позволяет их использовать в качестве индикаторов. Примером такого азокрасителя является метиловый оранжевый (метилоранж, гелиантин):
4-(4-диметиламинофенилазо)бензолсульфонат натрия
В нейтральной и щелочной средах метилоранж имеет жёлтое окрашивание. В кислой среде жёлтая окраска изменяется на красную вследствие образования хиноидной структуры:
Желтая окраска метилоранжа в нейтральной и щелочной средах обусловлена наличием в его структуре длинной сопряженной системы, в состав которой входит хромофор - азогруппа -N=N-.
В кислой среде вследствие присоединения протона к одному из атомов азота азогруппы происходит электронная перестройка сопряженной системы, при которой азогруппа исчезает, но появляется более сильная хромофорная группа - хиноидная. Это приводит к углублению окраски.
Интервал перехода окраски от красной до желтой находится в диапазоне рН среды от 3,1 до 4,4, поэтому метилоранж применяют в качестве кислотно - основного индикатора
Составить конспект и ответить на вопросы:
1. Синтезировать краситель и дать название
1) 3)
2) 4)
2. Получите азокраситель из п-метиланилина и фенола. Объясните, чем обусловлено наличие окраски у полученного продукта.
3. Дополните схему превращений:
+ КСN + НОН, t0
? N ≡ N СI ?