Diazonijeva sol

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Fenildiazonijev kation.

Diazonijeva sol ali diazonijeva spojina je razred organskih spojin s funkcionalno skupino -N+≡N in splošno formulo R-N2+X-. R je lahko alkil ali aril, X- pa anorganski ali organski anion, najpogosteje kloridni ion Cl-. Diazonijeve soli so vmesni produkti za sintezo organskih azo barvil.

Sinteza[uredi | uredi kodo]

Glavni članek: Diazotiranje.

Kemijska reakcija za sintezo diazonijevih soli je diazotiranje. Reakcijo je leta 1858 odkril Peter Griess, ki je kasneje odkril tudi več reakcij diazonijevih soli.

Diazotiranje je reakcija primarnih aromatskih aminov, na primer anilina, z natrijevim nitritom (NaNO2) v prebitku mineralne kisline, običajno klorovodikove kisline (HCl):

Ar-NH2 + HNO2 + HX → [Ar-N2]+X- + 2H2O

Diazonijeve soli so v vodnih raztopinah pri temperaturah višjih od 5°C nestabilne, ker skupina -N+≡N rada odceplja dušik. Pri sobni temperaturi so dobro obstojni samo tetrafluoroborati in heksafluorofosfati. Značilnost diazonijevih soli je, da se po sintezi praviloma ne izolirajo, ampak se takoj zatem uporabijo v naslednji reakciji, na primer v pripajanju.

Dediazoniranje[uredi | uredi kodo]

Dediazoniranje je kemijska reakcija, v kateri diazonijeva skupina razpade na dušik N2 in arenijev ion, ki se običajno veže s prostim elektronom v arilni radikal.[1] Do dediazotiranja lahko pride na več načinov:

  • z elektrolitsko redukcijo,
  • pod vplivom γ-žarkov iz solvatiranih elektronov, ki nastanejo v vodi,
  • s fotoinduciranim prenosom elektrona,
  • z redukcijo s kovinskimi kationi, najpogosteje z bakrovimi solmi,
  • z anionsko induciranim dediazoniranjem; do prenosa elektrona lahko pride, na primer z joda, pri čemer nastaneta arilni radikal in jodov radikal,
  • pod vplivom topila, ki deluje kot donor elektronov.

Reakcije[uredi | uredi kodo]

Uporaba[uredi | uredi kodo]

Azo barvila[uredi | uredi kodo]

Animacija rotirajoče ogljikove enostenske nanocevke, iz katere je lepo razvidna njena prostorska struktura.

Diazonijeve soli so se uporabljale predvsem za barvanje tkanin. Barvanje poteka v dveh stopnjah: namakanje tkanine v vodni raztopini diazonijeve soli, temu pa je sledi razvijanje azo barvila z namakanjem v raztopini anilinov ali fenolov.

Diazonijeve soli so občuljive na svetlobo in pod vplivom vijolične ali UV svetlobe razpadejo. Ta lastnost se je včasih izkoriščala za kopiranje dokumentov, predvsem tehničnih risb. Dokument se je z UV svetlobo preslikal na papir ali film, premazan z diazonijevo soljo. Na osvetljenih delih papirja je diazonijeva sol razpadla, nerazpadla sol na neeksponiranih delih papirja pa se je zatem razvila v obstojno azo barvilo. Najpogosteje se je uporabljal papir, premazan z zmesjo diazonijeve soli, komponente za pripajanje in kisline, ki je inhibirala pripajanje. Posnetek se je po ekspoziciji razvil z vodno raztopino amonijaka, ki je nevtraliziral kislino in sprožil reakcijo pripajanja.

Nanotehnologija[uredi | uredi kodo]

V nanotehnologiji se uporablja 4-klorobenzendiazonijev tetrafluoroborat, ki je zelo učinkovit v funkcionaliziranju enostenskih nanocevk.[3]

Diazonijeve soli se lahko uporabljajo tudi za funkcionaliziranje silicijevih rezin, na katerih tvorijo monomolekularni sloj aromata:[4]

Tvorba monomolekularnega sloja 3,4,5-trifluorobenzena na površini silicija

Takšno cepljenje diazonijevih soli na kovinsko površino je možno tudi na železu, kobaltu, niklju, platini, paladiju, cinku, bakru in zlatu in celo na diamantu.[5]

Reference[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Carlo Galli (1988). "Radical reactions of arenediazonium ions: An easy entry into the chemistry of the aryl radical". Chem. Rev. 88: 765. doi:10.1021/cr00087a004. 
  2. ^ Lyman C. Craig (1934). "A Study of the Preparation of Alpha-Pyridyl Halides from Alpha-Aminopyridine by the Diazo Reaction". J. Am. Chem. Soc. 56 (1): 231–232. doi:10.1021/ja01316a072. 
  3. ^ Green Chemical Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes in Ionic Liquids B. Katherine Price, Jared L. Hudson, and James M. Tour J. Am. Chem. Soc.; 2005; 127(42) pp 14867 - 14870.
  4. ^ Michael P. Stewart, Francisco Maya, Dmitry V. Kosynkin, Shawn M. Dirk, Joshua J. Stapleton, Christine L. McGuiness, David L. Allara, and James M. Tour (2004). "Direct Covalent Grafting of Conjugated Molecules onto Si, GaAs, and Pd Surfaces from Aryldiazonium Salts". J. Am. Chem. Soc. 126: 370. doi:10.1021/ja0383120. 
  5. ^ S.Q. Lud, M. Steenackers, P. Bruno, D.M. Gruen, P. Feulner, J.A. Garrido in M. Stutzmann (2006). "Chemical Grafting of Biphenyl Self-Assembled Monolayers on Ultrananocrystalline Diamond". J. Am. Chem. Soc. 128: 16884. doi:10.1021/ja0657049. 

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]

  • W. Reusch. "Reakcije aminov". VirtualText of Organic Chemistry. Michigan State University.