芳香族重氮化合物与偶氮化合物

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此反应要在低温条件下(如0~5℃)才能得到高产率的重氮盐,生 成的重氮盐也只有在这一温度下才能稳定存在。反应所用的酸要过量, 以防止生成的重氮盐与未反应的胺发生偶联反应。重氮盐具有一般盐的 性质,易溶于水,不溶于有机溶剂,其水溶液能导电。
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
1.3 重氮盐的性质和应用
重氮盐是一个非常活泼的化合物,可发生多种反应, 生成多种化合物,在有机合成上非常有用。归纳起来, 主要反应为两类:
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
上述反应将氨基转变为羟基,因此可以用来合成某些 用其他方法不易得到的酚类化合物。例如:
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
(2)被卤原子、氰基取代
重氮盐在氯化亚铜(或溴化亚铜、氰化亚铜)催化和氢卤酸或 氰化钾存在下,重氮基可以被卤原子(氯原子或溴原子)或氰基取 代并放出氮气,此反应称为桑德迈尔(Sandmeyer)反应。若改为 铜粉作为催化剂,则反应称为盖特曼(Gatterman)反应,产物的 产率比桑德迈尔反应要低,但是相对操作方便。重氮盐与碘化钾水 溶液反应,则不需要加催化剂就能生成产率很高的碘化物。
偶氮化合物分子中的氮原子是sp2杂化,氮氮双键存在顺反 异构。合成得到的偶氮苯主要是热力学稳定的E型,在光照的条 件下异构化为Z型,加热则又转化为E型。
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
1.2 重氮化反应
芳香族重氮盐是通过重氮化反应制得的。芳胺在低温的条件下与亚 硝酸作用,就可发生重氮化反应,生成重氮盐。由于亚硝酸不稳定,易 分解,一般用亚硝酸钠与氢卤酸在反应过程中作用生成亚硝酸。例如:
芳香族重氮化合物与源自文库氮化合物
1. 去氮反应
(1)被羟基取代
加热重氮盐的强酸溶液,重氮盐就发生水解,生成酚并放 出N2。例如:
该反应要在酸性条件下进行,以防止生成的酚与未反应的 重氮盐发生偶合反应。另外,重氮盐水解生成酚的反应应选择 在硫酸溶液中进行,若选择在盐酸溶液中加热水解,则会有副 产物氯苯生成。
偶氮化合物一般都是颜色鲜艳的固体,一般不溶于水,溶于有 机溶剂。偶氮基—NN—是一个发色基团,因此,许多偶氮化合物常 用作染料。在有机分析中,常利用偶联反应产生的颜色来鉴定具有 苯酚或芳胺结构的药物。
有机化学
有机化学
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
1.1 芳香族重氮化合物与偶氮化合物的结构
重氮盐是离子型化合物,具有盐的特点。干燥的重氮盐不稳 定,遇热或受震动易发生爆炸。重氮盐的结构式可表示为[ArN ≡N]+X-或简写成ArN2+X-。在重氮正离子中,C—N+≡N是直 线型结构,氮原子为sp杂化。芳环与重氮基中的π键可形成π-π 共轭体系,因此芳香重氮盐在低温、强酸介质中可以稳定存在。 纯净的重氮盐为白色固体,易溶于水,不溶于有机溶剂。
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
在有机合成上可利用上述方法来制备某些用其他方法不易得到 的卤代苯或氰基苯。例如:
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
(3)被氢原子取代 重氮盐与次磷酸或乙醇等还原剂反应时,重氮基被氢原子取代。
此反应提供了一个从芳环上除去—NH2的方法,所以又称为去氨 基反应,在有机合成上十分有用。例如:
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2. 留氮反应
(1)还原反应
重氮盐可被氯化亚锡、锡和盐酸、锌和乙酸、亚硫酸钠、 亚硫酸氢钠等还原成苯肼。
芳香族重氮化合物与偶氮化合物
(2)偶联反应
偶联反应是重氮盐与酚或芳胺进行缩合,使两个芳胺通过— NN—连接起来,生成颜色鲜艳的偶氮化合物。
一般来说,酚类与重氮盐的偶合反应需要在弱碱性(pH值为 7~10)条件下进行;此时酚转化成芳氧负离子(Ar—O-),而芳氧负 离子是强的给电子基,所以酚类易与亲电试剂重氮正离子偶合。芳 胺类的偶合反应则要在弱酸性(pH值为5~7)条件下进行,此时的 胺以游离态的形式存在。
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