Органическая химия

Органическая химия
Органическая химия, лекция 41
Диазо- и азосоединения
 Реакция диазотирования первичных ароматических аминов:
условия ее проведения, механизм, нитрозоний-катион.
 Электронное строение солей диазония, устойчивые формы
и превращения различных форм диазосоединений.
 Участие катиона диазония в кислотно-основных равновесиях.
 Реакции солей диазония, протекающие с выделением азота:
замещение диазогруппы на галоген, гидрокси- и алкоксигруппы, водород,
циано-, родано- и нитрогруппу (реакции Зандмайера, Гаттермана, Шимана).
 Различия в механизмах этих реакций.
 Реакции, протекающие без выделения азота: получение арилгидразинов и
азосочетание (SEAr). Азо- и диазосоставляющие.
 Ограничения реакции азосочетания и условия ее проведения в
зависимости от природы азосоставляющией.
 Азокрасители. Электронное строение и особенности структуры.
 Метилоранж (синтез и индикаторные свойства).
2
Органическая химия, лекция 41
Реакция диазотирования (П. Грисс, 1858 г )
KNO2 + HCl
..
ON OH
..
Ar NH2
H+
+
N O
HNO2 + KCl
+
ON OH2
+
-H2O
нитрозоний-катион
H
+
Ar N N O
H
-H+
Ar N N OH
Ar N N O
H
+
Ar N N OH2
N O
-H2O
Ar N N
+
H+
+
Ar N N
арилдиазоний-катион
3
Органическая химия, лекция 41
Alk
+
Ar N N
..
NH2
NaOH
HCl
+
N O
Alk-N2+
Ar N N OH
диазокислота
H2O
-N2
NaOH
HCl
Alk-OH
Ar N N O
Na+
соль диазокислоты
 реакции с выделением азота
 реакции без выделения азота
4
Органическая химия, лекция 41
Реакции солей диазония с выделением азота
+
Ar Y
Ar N N
Замещение диазогруппы на гидрокси-группу
+
Ar N N
медленно
Ar
-N2
+
..
H2O
+
Ar OH2
-H+
Ar OH
Получение эфиров фенолов
ROH
Ar N N
-N2
+
Ar OR
5
Органическая химия, лекция 41
Замещение диазогруппы на водород
Ar N N OOCCH3
R-CH2-OH
.
Ar
Ar H + R
.
+ N2 + CH3COO
O
H
Ar NH2
KNO2, H3PO2
+
Ar N N H2PO2-
-N2
Ar H
6
Органическая химия, лекция 41
Замещение диазогруппы на галоген
Реакция Зандмайера (замещение на хлор и бром)
Cu2Cl2
-N2
+
Ar N N
Cu
+
-Cu
Ar N N .
Ar Cl
Cl-
2+
2+
Cu
- Cu
Ar
-N2
+
.
реакция Гаттермана
+
Ar N N
Cu, HBr
-N2
Ar Br
7
Органическая химия, лекция 41
Замещение на йод
+
Ar N N
.
Ar
I-N2
+ I
.
Ar
I
Замещение на фтор (реакция Шимана)
+
Ar N N
NaBF4
Cl-
+
Ar N N
BF4-

+
Ar N N BF4-
+ NaCl
Ar-F + N2 + BF3
8
Органическая химия, лекция 41
Замещение на нитро- и циан-группы
+
Ar N N
+
Ar N N
Cu2NO2
-N2
Cu2CN2
-N2
Ar NO2
Ar CN
Реакции без выделения азота
Восстановление диазогруппы
+
Ar N N
ZnCl2
Ar N
H
NH2
9
Органическая химия, лекция 41
Реакция азосочетания
+
..
X H
+
N N
диазосоставляющая
N N
азосоставляющая
X H
азосоединение
Азосоставляющая: амин или фенол
HO3S
+
N N+
CH3
N
CH3
HO3S
N N
метиловый оранжевый
CH3
N
CH3
10
Органическая химия, лекция 41
Влияние рН среды на азосочетание
+
Ar N N
NaOH
HCl
Ar N N OH
диазокислота
NH2
H+
NaOH
HCl
Ar N N O
Na+
соль диазокислоты
+
NH3
-OH
OH
-OH
O
H+
11
Органическая химия, лекция 41
Информационное обеспечение лекции
1.
2.
Литература:
Белобородов В.Л., Зурабян, С.Э., Лузин А.П.,
Тюкавкина Н.А. Органическая химия. Основной
курс.. Учеб. Для вузов. / – 3-е изд. – М.: Дрофа,
2004. – Кн. 1: основной курс. – 640 с.
Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия / М.: Мир,
1974, 1132 с.
12
Органическая химия, лекция 41
Курс лекций является частью учебно-методического комплекса «Органическая химия»
авторы:
•
Понизовский Михаил Григорьевич, к.х.н., доцент кафедры органической химии УГТУ-УПИ
•
Русинова Лариса Ивановна, к.х.н., доцент кафедры органической химии УГТУ-УПИ
Учебно-методический комплекс подготовлен на кафедре органической химии
химико-технологического факультета ГОУ ВПО УГТУ-УПИ
Никакая часть презентации не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме
без письменного разрешения авторов
13