Азо и диозосоединения

1. Диазо- и азосоединения 

Органические  соединения, содержащие в молекуле два атома азота, связанные кратной  связью и не входящие в циклическую  систему, могут относиться как к  азо-, так и диазосоединениям. В случае диазосоединений два атома азота соединены лишь с одним углеводородным радикалом Ar-N₂⁺Cl^-, а в случае азосоединений - с двумя Ar-N=N-Ar’. Азосоединения интенсивно окрашены. В зависимости от структуры молекулы они могут быть окрашены в интенсивно желтый, оранжевый, красный, синий или даже зеленый цвет. Примерно половина используемых в настоящее время красителей являются азокрасителями. Диазосоединения называют как соли арендиазония. Азосоединения называют двумя путями: - как производные азобензола:

п-Нитроазобензол 4,4’-Дибромазобензол

- более  сложные соединения называют, рассматривая  арилазогруппу Ar-N=N- как заместитель:

  п-Фенилазофенол п-Фенилазобензолсульфокислота 

1.1. Реакции  солей арендиазония 

Все реакции  солей арендиазония можно разделить на две группы: реакции с выделением азота и реакции без выделения азота. 

1.1.1. Реакции  замещения

Диазогруппа может быть замещена на разнообразные группы, это является одним из самых лучших путей введения функциональных групп в ароматическое ядро:

При нагревании водных растворов сульфатов диазониев происходит отщепление азота и образуются фенолы. Таким образом, можно получать фенолы с различными заместителями в ароматическом кольце, например:

(59)

м-Нитроанилин м-Нитробензолдиазонийгидросульфат м-Нитрофенол

(60)

м-Броманилин м-Бромбензолдиазонийгидросульфат м-Бромфенол

Соли  арендиазониев реагируют с иодидами натрия или калия образуя арилиодиды:

 (61)

Анилин Бензолдиазонийгидросульфат Иодбензол

Для замещения  диазогруппы на фтор к раствору соли бензолдиазония прибавляют тетрафторборную кислоту, при этом осаждается тетрафторборат бензолдиазония, который отфильтровывают, промывают и сушат. При осторожном нагревании тетрафторборат бензолдиазония разлагается с образованием фторбензола:

(62)

Тетрафторборат бензолдиазония

Замещение диазогруппы на хлор и бром осуществляется действием на свежеприготовленный раствор соли диазония хлоридом или бромидом одновалентной меди. Считают, что реакция проходит по радикальному механизму (реакция Зандмеера):

 (63)

  п-Толуидин о-Толуолдиазонийхлорид о-Хлортолуол

 (64)

  м-Хлоранилин м-Хлорбензолдиазонийбромид м-Бромхлорбензол

Замещение диазогруппы на нитрильную осуществляется также по реакции Зандмеера с использованием цианида одновалентной меди.

(65)

  о-Нитроанипин о-Нитробензолдиаазонийхлорид о-Нитробензонитрил

Вместо  солей меди (I) в качестве катализатора можно использовать свежеосажденную порошкообразную металлическую медь.

Замещение диазогруппы на водород можно осуществлять с помощью нескольких реагентов. Наиболее широкое применение получила фосфорноватистая (гипофосфористая) кислота. Соли диазония просто оставляют стоять в присутствии фосфорноватистой кислоты. С помощью этой реакции удаляют аминогруппу с ароматического кольца.

  (66)

2,4,6-Триброманилин  2,4,6-Трибромбензолдиазонийхлорид 1,3,5-Трибромбензол

Диазокомпонент

(68)

Азокомпонент Метиловый оранжевый

В молекуле этого красителя присутствует хромофорная  двойная азот-азотная связь и ауксохромная диметиламиногруппа.

(69)