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第十六章 重氮化合物和偶氮化合物
——重氮化合物和偶氮化合物分子中都含有-N2-官能团。
偶氮化合物:-N2-官能团的两端都和基团碳原子直接相连的化合物
H3CNNCH3NN 偶氮甲烷 偶氮苯
H3CCH3CCNNNCH3CCNCH3NNOH 偶氮二异丁腈 对羟基偶氮苯 重氮化合物:-N2-官能团一端与非碳原子直接相连的化合物
NNClHNNN 氯化重氮苯 苯重氮氨基苯 (或重氮苯盐酸盐)
NNHSO4H3CNNOH 重氮苯硫酸盐 4-羟基- 4’-甲基偶氮苯
16.1 重氮化反应
? 伯芳胺在低温及强酸(主要是盐酸或硫酸)水溶液中,与亚硝酸作用生成重氮盐的
反应称为重氮化反应。强酸需过量;过量的亚硝酸可用尿素除去。
NH2+ HONO + HCl(NaNO2 + HCl)<5oCN2Cl+ 2H2O 重氮苯盐酸盐
NH2+ HONO + H2SO4(NaNO2 + H2SO4)<5oCN2HSO4+ 2H2O 重氮苯硫酸盐 精品文档
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重氮盐能和湿的氢氧化银作用,生成类似季铵碱的强碱——氢氧化重氮化合物。
ArN2X + AgOHArN2OH + AgX↓重氮盐的结构
重氮盐能和铵盐相似,其结构式如下
苯重氮离子的结构NNArNNX-或简写为ArN2XNNNN重氮盐的特点
1. 是线形结构;
2. 两个氮原子上的 π 键是共轭的。
重氮盐的物理性质
? 具有盐的性质,易溶于水,不溶于有机溶剂。
? 具有盐的性质,易溶于水,不溶于有机溶剂。
? 在冷的水溶液中较稳定,但在较高温度时容易分解。故重氮化反应需在低温下进行。
ArN2XArN2+ + X-影响重氮盐稳定性的因素
? 重氮盐的稳定性和苯环上的取代基以及重氮盐的酸根有关。 ? 取代基为卤素、硝基、磺酸基等时会增加重氮盐的稳定性。
? 芳基重氮硫酸盐比其盐酸盐稳定,而氟硼酸的重氮盐更稳定,只有在高温下才会分
解。
重氮化反应的历程 精品文档
NaNO2 + HClHONO + HClNaCl + HONO+NO + -Cl + H2O精品文档
- H+NNOHH+NNOH2- H2ONN Cl-N2Cl-NH2NOH2NNO- H+HNNOH+HNNOH16.2 重氮盐的性质及其在合成上的应用
? 重氮盐的化学性质非常活泼,可把其许多化学反应归纳成两大类: (1)放出氮的反应-重氮基被取代的反应 (2)保留氮的反应-还原反应和偶合反应
16.2.1 放出氮的反应
? 重氮盐中的重氮基可被羟基、氢、卤素、氰基等原子或基团取代,在反应中同时有
氮气放出。
? 通过重氮化反应,可将芳环上的氨基转化成许多其他基团。
(1)被羟基取代
? 将重氮盐的酸性水溶液加热,即发生水解,放出氮气,并有酚生成。
一般用重氮硫酸盐,在较浓的强酸溶液(如40~50%硫酸)中进行——避免反应生成的酚与未反应的重氮盐发生偶合反应。若用重氮苯盐酸盐,则时常有副产物氯苯生成。
CH3N2HSO4+ H2O加热ArN2HSO4 + H2O加热H+ArOH + N2 + H2SO4CH3OH+ N2 + H2SO4H+有机合成上的应用
? 通过生成重氮盐的途径而使氨基转变成羟基。用于制备不能用芳磺酸钠碱熔制得的酚类。
——间溴苯酚的制备 精品文档
BrNH2NaNO2 , H2SO4N2HSO4H2O加热OHBrBr