Файл: Калмуратова Балжан 6В01510химия,11топша.pptx

Диазо және Азо қосылыстары туралы түсінік
Диазоний тұздарының құрылымы
Диазоттау реакциясының механизмі
Химиялық қасиеттері
Азо-комбинация реакциясы
Азо-комбинация реакциясының механизмі
Азо бояғыштар

Диазо - және азоқосылыстар қамтитын қосылыстардың туыстық кластары:

қос байланыспен байланысқан азот атомдары

– N=N – азотопша

2) үштік байланыспен байланысқан азот атомдары

–N≡N – диазотопша

Фенилдиазоний-бромид

Трихлормеркурат (V)

-нафтилдиазония

3-нитрофенилдиазоний-гидросульфат

Диазоний тұздарының құрылымы

Резонансные структуры катиона фенилдиазония

Диазоний тұздары

- төрттік аммоний тұздарына ұқсас күшті негіздердің тұздары; - бұл кристалды, иондық құрылымдалған қосылыстар, электролиттер

Арилдиазония катионы

– I

– М

Тұрақтылық хош иісті диазокатионның мезомерлік тұрақтануымен түсіндіріледі, өйткені хош иісті сақинаның  электрондары диазогруппамен жұптасады

Диазоттау реакциясының механизмін зерттеу халықаралық деңгейде, өткен ғасырда А. ганч бастаған және Е. Хьюз, к. Ингольд (Ұлыбритания), Б. А. Порай-Кошиц (КСРО)аяқтаған
Диазоттау реакциясы жалпы теңдеу бойынша жүреді: ArNH2 + 2 HCl + NaNO2 ArN2Cl + NaCl + H2O
Минералды қышқылдардың каталитикалық әсері азот қышқылын белсенді диазоттау формаларының біріне айналдыру болып табылады:

Азот қышқылы

Диазоттау реакциясының механизмі келесі схемамен ұсынылуы мүмкін:

1-я кезең:

арилнитрозо амин түзілуі

2-я кезең:

прототропия

(катализаторды қайтару)

3-я стадия:

Химические свойства

Все многообразие реакций солей диазония разделяют на два типа:

Реакции солей диазония с выделением азота
Реакции без выделения азота

1. Взаимодействие с водой (SN):

2. Взаимодействие с иодидом калия:

Химические свойства

3. Взаимодействие с цианидами металлов

– Реакция Зандмейера, 1884 г. (катализатор – соли меди (I) )

– Реакция Гаттермана (катализатор – порошок меди)

Химические свойства

4. Взаимодействие с алкоголятами металлов

[ArNN]+Cl– + C2H5ONa ArOC2H5 + NaCl + N2

5. Взаимодействие с натриевой солью тетрафторборной кислоты (реакция Шимана)

[ArNN]+ Cl– + NaBF4 ArF + BF3 + NaCl + N2

6. Взаимодействие со спиртами (реакция Грисса)

[Ar–NN]+Cl– + CH3CH2OH ArH + CH3CHO + HCl + N2

[Ar–NN]+Cl– + CH3CH2OH Ar–O–CH2–CH3 + HCl + N2

Химические свойства

7. Восстановление до аренов

Замена диазогруппы в солях диазония на водород осуществляют действием восстановителей

Получение 1,3,5-трибромбензола:

Химические свойства

8. Получение диарилов конденсацией солей диазония с ароматическими соединениями, неспособными к азосочетанию

– Реакция Гомберга-Бахмана

– Реакция Меервейна

Химические свойства

9. Получение металлорганических соединений действием металлических порошков на соли диазония

Галогениды арилдиазония способны образовывать стабильные комплексные соли с галогенидами ртути, сурьмы, висмута, олова:

– «Диазометод» А.Н. Несмеянова – реакции синтеза металлоорганических соединений

Химические свойства

Реакции без выделения азота

– В качестве восстановителя используется смесь сульфита натрия и гидросульфита натрия (Э. Фишер, 1875 г.):

Химические свойства

Реакции без выделения азота

– Если в катионе диазония нет других групп, способных восстанавливаться, то в качестве восстановителя можно использовать хлорид олова (II) в среде соляной кислоты (В. Мейер, 1883 г.):

Химические свойства

Реакции без выделения азота

2. Получение триазенов (диазоаминосоединений):

Для несимметричных триазенов возможно существование двух таутомерных форм:

Реакция азосочетания

Азосочетание

– взаимодействие солей арилдиазония с веществами, содержащими способный замещаться атом водорода, связанный с атомом углерода, которое приводит к образованию азосоединений
Соль диазония в реакции азосочетания называют диазосоставляющей, а ароматический субстрат – азсоставляющей

Реакция азосочетания

Механизм реакции азосочетания может быть представлен следующей схемой:
Электрофильным агентом является катион арендиазония, который относится к слабым электрофилам из-за сопряжения:

Реакция азосочетания

Скорость реакции зависит как от электрофильных свойств катиона диазония, так и от электронодонорных свойств азосоставляющей
Реакционная способность азосоставляющей уменьшается в ряду заместителей:

O– > NR2 > NHR > NH2 > OH > OR

Реакция азосочетания

Для фенолов реакцию проводят в слабощелочной (pH 8-10), а для аминов – в слабокислой (pH 3-5) средах

Реакция азосочетания

Реакции азосочетания с амином:
Реакции азосочетания с фенолом:

Реакция азосочетания

5-(4-[N-(3-метоксипиридазинил-6)-сульфамидо]-фенилазо)-салициловая кислота (салазопиридазин, салазодин)

Используется в фармации

Неспецифический язвенный колит – длительно-текущее воспалительное заболевание кишечника

Ревматоидный артрит – это системное воспалительное заболевание соединительной ткани с преимущественным поражением мелких суставов

Оказываете антибактериальное и противовоспалительное действие

Азокрасители

Азоарены окрашены; глубина окраски зависит от длины сопряженной системы и степени делокализации электронов

Порошковые пигменты

для красок

Азокрасители

Ощущение цвета возникает в результате воздействия на зрительный нерв электромагнитного излучения с частотами ν в пределах 3,81014 – 7,61014 Гц, т.е. с длинами волн λ от 380 до 760 нм (видимая часть спектра)
Энергия Е электромагнитного излучения определяется уравнением Планка: E = hν = hc/λ
Для того чтобы соединение было окрашенным, энергия возбуждения его молекулы

ΔЕ = Е' - Е0 должна лежать в этих пределах (при ΔЕ > 300 кДж/моль поглощение происходит в УФ, при ΔЕ < 158 кДж/моль – в ИК частях спектра)
Указанным значениям энергии возбуждения отвечают переходы между различными электронными уровнями энергии молекул

Азокрасители

– Закон Бугера-Ламберта-Бера:

Батохромный сдвиг – смещение λmax в длинноволновую область
Гипсохромный сдвиг – смещение λmax в коротковолновую область

График зависимости коэффициента поглощения от длины волны

Азокрасители

Для молекул углеводородов с изолированными π-связями появляется возможность π π* - перехода (при этом энергия возбуждения снижается)
Для этилена энергия возбуждения 739 кДж/моль, что соответствует поглощению в дальней УФ области (λmax = 162,5 нм)
Такие соединения бесцветны

Схема энергетического перехода уровней этилена

Азокрасители

Для углеводородов с сопряженными двойными связями (π-электроны делокализованы), с увеличением углеродной цепи уровни энергии граничных молекулярных орбиталей (ГМО) сопряженных π-связей расщепляются и появляются новые уровни
Для бутадиена энергии π π* - перехода 553 кДж/моль, что соответствует поглощению при λmax = 217 нм (т.е. в ближней УФ области)

Схема энергетического перехода уровней бутадиена

Азокрасители

Поглощение ароматической системы сопряженных π-связей

Азокрасители

Электронной теории цветности предшествовали более ранние теории

– Хромофорно-ауксохромная теория Витта

Причина окраски соединений – наличие протяженной системы сопряжения; интенсивность цвета обусловлена присутствием в молекуле определённых групп атомов, называемых хромофорами и ауксохромами

Хромофоры – группы атомов, содержащие кратные связи и обуславливающие окраску соединения

Основные хромофоры: -N=O, -NO2, -N=N-, -С=N-, -C=C-, -C=O

Ауксохромны не являются окрашенными и не вызывают появление окраски, но в присутствии хромофора способствуют углублению окраски

Ауксохромные группы: -OCH3, -NH2, -NR2, -SH, -OH, -Hal

Азокрасители

Примеры:

Азокрасители

Пара-диметиламиноазобензол (метиловый красный)

Область применения:

синтетический анилиновый краситель кислотно-основный индикатор

Интервал pH перехода: 4.2 – 6.2

Изменение окраски раствора: красная желтая

Диметиланилин

Антраниловая кислота

Азокрасители

Метиловый оранжевый (гелиантин)

Область применения:

кислотно-основный индикатор: при рН<5
протонируется и изменяет цвет

Спектральные характеристики:

в нейтральной и щелочной среде желтый (λмах = 464 нм)
в кислой среде красный (λмах = 522 нм)

Исходные вещества:

Диазобензолсульфокислота – диазокомпонента
Диметиланилин – азокомпонента

Азокрасители

Конго красный

Область применения:

краситель щерсти, шелка, индикатор

Спектральные характеристики:

рН > 5.2 красный (λмах = 497 нм)
рН 3.0 – 5.2 сине-фиолетовый (λмах = 585 нм)

Исходные вещества:

Бензидин – диазокомпонента,
Нафтионовая кислота – азокомпонента

Азокрасители

По технологическому оформлению различают следующие методы крашения:

Крашение в процессе формирования волокна
Прямое крашение
Набивное крашение
Ледяное крашение

Тканепечатающие машины

Спасибо за внимание!

Смотрите также файлы

Интеллектуальные права, понятие, виды..docx

Рубежное тестирование 1 Что используется для охраны интеллектуальной собственности, созданной творческими личностями.docx

Сборник контрольных заданий по дискретной математике.doc

Лабораторная работа 2 по дисциплине (учебному курсу) Физика 1 (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант 2 (при наличии).docx

Луна. Движение Луны. Солнечные и лунные затмения.docx