디아조 늄 염은 일반적인 공식 R-N2+ X-를 갖는 화합물이다. R은 알킬 또는 아릴 그룹 일 수 있습니다. X-는 cl-, br-, hso4-, bf4- 등을 보유합니다.
이 용어는 세 가지 단어를 결합합니다.‘Di’는‘2’,‘아조’는 질소를 의미하며‘IUM’은 양이온을 의미합니다. 그것들은 diazonium을 접미사로, 그들이 형성된 부모 알킬 또는 아릴 화합물의 이름으로, 그리고 음이온으로 이어집니다.
.디아조 늄 염은 2 개의 질소 원자로 구성되며, 그 중 하나는 하전됩니다. 디아조 늄 염은 벤젠 디아조늄 클로라이드 (C6H5N2+CL-), 벤젠 디아조늄 수소 황산염 (C6H5N2+HSO4-)과 같은 화합물을 포함한다.
불안정한 디아 조 늄 염으로부터의 1 차 지방족 아민, 1 차 방향족 아민은 섭씨 0 ~ 4도 범위의 저온 용액에서 짧은 시간 동안 안정된 디아 조 늄 염을 형성한다.
가장 안정적인 디아조 늄 염은 벤젠 디아조 늄 할리 드입니다. 그들은 벤젠 고리와의 트리플 질소 결합으로 인해 가장 안정적입니다.
합성 유기 화학에서 디아 조 늄 염의 중요성
디아조 늄 염은 일반적으로 합성 유기 화학에 사용되는 화학 물질입니다.
초기에, 디아조 늄 염은 물을 빠르게 염색 한 직물을 만들기 위해 사용되었으며, 물질은 디아조 늄 화합물의 수성 용액에 침지된다. 전자 유전 적 치환 공정을 수행하는 전자가 풍부한 고리 인 커플러는 용액에 침지 될 것이다.
오늘날, 디아 조 늄 염은 색소 및 염료 산업에서 주로 유색 직물을 생산하는 데 널리 사용됩니다. 디아조 늄 염은 일반적으로 아조 염료를 만드는 데 사용됩니다. 따라서 산업 및 합성 유기 화학에서 필수적인 역할을합니다.
Azo 염료의 대부분은 2 단계 프로세스로 만들어집니다. 방향족 디아조 늄 이온은 아닐린 유도체를 사용하여 첫 번째 단계에서 생성됩니다. 이어서, 디아조 늄 염은 다음 단계에서 방향족 분자와 결합된다. 아조 염료는 주황색, 갈색, 파란색, 노란색 및 빨간색을 포함한 다양한 색상으로 제공됩니다.
디아조 늄 화합물, 특히 아릴 유도체는 유기 분자 합성에서 전형적인 시약이다. 치환 된 방향족 화합물은 벤젠에서 직접 치환에 의해 생성 될 수 없기 때문에, 디아조 화합물은 이들 화합물에 대한 디아조 늄 염으로 대체된다.
디아조 늄 염은 플루오 라이드, 브로마이드, 염화물, 요오드 라이드, 하이드 록실 및 -CN 그룹을 방향족 고리에 도입하기 위해 중간체로 사용됩니다.
디아조 늄 염을 제조하기위한 일반적인 공식
1 차 아민이 아질성산으로 처리 될 때 디아조 늄 염이 형성된다. 아산은 상당히 불안정하기 때문에 HCl 또는 H2SO4와 같은 강산제로 아질산 나트륨을 첨가하여 생성됩니다. 이 전환은 디아 조화라고합니다.
1 차 지방족 아민으로부터 유래 된 디아조 늄 염은 저온에 보관 되더라도 불안정하다. 결과적으로 그들은 빠르게 질소와 탄수화로 분해됩니다. 이 탄소는 제거 및 치환 반응을 겪습니다.
디아 조 늄 염 반응
디아조 늄 염 반응은 주로 두 가지 범주로 나뉩니다. 이 범주는 Diazonium Group의 사용 또는 보유를 기반으로합니다.
디아조 늄 염의 화학 반응
다른 유기 반응에 대한 구조 차단은 디아조늄 염 반응으로부터 합성 될 수 있으므로 이러한 반응을 연구해야합니다. 이러한 반응은 Sandmeyer 반응 또는 다른 메커니즘의 사용의 결과로 분류 될 수 있습니다. 디아조 늄 염 반응은 다음과 같습니다.
타입 I :Sandmeyer 반응
아릴 디아 조 늄 염은 라디칼-핵 유동성 방향족 치환 인 샌드 메이어 반응을 사용하여 아릴 할라이드로 전환 될 수있다. Sandmeyer 반응은 벤젠 및 할로겐화를 포함한 많은 벤젠의 변형을 담당합니다. 친핵체는 시안화물, 티올 또는 할라이드 음이온 일 수 있으며,이 방법은 방향족 아민을 구리 (I) 염으로 쉽게 대체 할 수있게한다.
디아조 늄 염과 구리 (I)와 같은 구리 화합물로 시작하여 클로라이드는 이러한 반응에서 시작하기에 좋은 곳입니다. 염화 구리가 아릴 클로라이드와 반응하여 염화 구리를 형성 할 때 모래 메이어 반응으로 알려져 있습니다. 1884 년 스위스 화학자 Traugott Sandmeyer가 1884 년에 발견 한 구리 (i) 클로라이드 시약이 있습니다.
반응은 다음 단계로 구성됩니다.
- 아릴 아민을 만들려면 벤젠 고리가 비활성화되고 여러 메타 위치에서 전자식 교체가 발생하는 니트로 화합물로 시작해야합니다.
- Amine의 니트로 그룹이 줄어들면서 방향족 고리를 활성화하면 오르토 및 파라 위치에서 전자 유전 적 치환이 발생합니다.
- 아릴 아민은 디아조 늄 이온으로 전환되어 다음 번 반응에 사용할 수 있습니다.
몇 가지 예는 다음과 같습니다.
아릴 디아조 늄 염은 Cucl, Cubr 및 Cucn을 사용하여 아릴 클로라이드, 브로마이드 및 시안화물로 전환됩니다.
타입 II - 기타 반응
Schiemann 반응
아릴 불소는 디아조 늄 염 (x;) 이온이 테트라 플루오로 구멍 (BF4-) 이온으로 대체 될 때 형성 될 수있다. 열 노출로, 안정적인 디아조 늄 테트라 플루오로 구멍 소금은 친 뉴질레가되어 질소를 잃을 수있다. BF3 및 BF4 이온뿐만 아니라 부산물로서 아릴 불소 및 N2를 생성합니다. Schiemann 반응의 화학 방정식은 아래 그림에 나와 있습니다.
페놀 합성
아릴 디아 조 늄 염 (아릴 디아조 늄 염)을 물 및 산으로 가열하여 하이드 록실기 (OH)를 형성합니다. 제약 및 약물 개발 에서이 페놀은 필수 빌딩 블록입니다. 기본 화학은 다음과 같습니다.
아릴 요오드 라이드
그들은 또한 요오드화 칼륨과 반응하여 아릴 디아조 늄 염을 생산합니다. 다음은 과정에서 발생하는 화학 반응입니다.
아미노기로부터, 디아조 늄 염은 감소된다
hypophoshosous acid (H3PO2)가 아릴 디아 조 늄 염과 반응 할 때, 니트로 (아미노) 그룹이 제거되어 C-H를 초래합니다. 화학 반응의 예로 다음을 고려하십시오.
디아 조 늄 염 메커니즘
디아조 늄 이온이 디아 조화화라는 과정을 통해 형성되는 디아 조 늄 염 반응, 이는 디아조 늄 염 합성의 작동과 유사하다. 아질산 나트륨 (NANO2)이 아질성산 (HNO2)으로 처리되면 질산 나트륨 (NANO2)이됩니다.
화합물이 HCl에 노출되면, NANO2는 다음 반응을 통해 HNO2로 전환됩니다.
더욱이, HCl의 강한 산도는 HNO2를 NO+ (니트로소늄)로 알려진 전기성 형태로 감소시켜 디아조늄 염의 빌딩 블록 역할을합니다.
니트로소늄 이온이 방향족 아민 및 강산으로 처리되면, 디아조 늄 이온이 형성됩니다.
벤젠 디아 조 늄 클로라이드의 반응
벤젠 디아 조 늄 클로라이드 반응은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
- Diazonium Group의 다른 그룹의 대체로 인한 반응
- Diazonium 이온 커플 링 반응
염료 산업은 벤젠 디아조 늄 클로라이드에 원료로 의존합니다.
디아 조 늄 커플 링 반응
전자가 풍부한 친핵체가 질소 원자의 양전하 변위로 인해 말기 질소와 만 부합 할 수있는 디아 조 늄 염 반응 아조 염료를 초래합니다. 아래에 표시된 반응을 살펴보면이 개념을 시각화 할 수 있습니다.
노란색, 빨간색 및 주황색과 같은 합성 염료는 많은 분야에서 흔한 디아조 커플 링 반응을 사용하여 만들어집니다. 색상에 영향을 미치는 능력으로 인해 이러한 화합물은 Azo 염료라고하며 CIS와 변환 모두에 존재할 수 있습니다.
물리적 특성 :
아릴 디아 조 늄 염은 공기와 접촉 할 때 갈색으로 변하는 무색의 결정입니다. 그것들은 물에 매우 용해되는 불안정한 화합물입니다. 또한, 그들은 이온으로 구성됩니다.
결론
상기 반응에서, 디아 조 늄 염은 방향족 고리 구조에 다양한 그룹을 도입하기위한 우수한 중간체로서 작용한다는 것이 분명하다. 이것이 유기 화합물의 합성 내에 사용되는 이유입니다. 그들은 주로 염료 및 안료 산업에 사용됩니다.
