Azozlúčenina
Azozlúčeniny alebo diazény sú zlúčeniny, ktoré obsahujú funkčnú skupinu R−N=N−R′, kde R a R′ sú alkylové alebo arylové skupiny.[1] Podľa IUPAC sú to „deriváty diazénu, HN=NH, kde sú oba vodíky substituované za uhľovodíkové skupiny, napríklad azobenzén PhN=NPh.“[2] Najstabilnejšie sú deriváty, ktoré obsahujú dve arylové skupiny. Skupina N=N sa nazýva azoskupina. Jej názov pochádza z francúzskeho názvu pre dusík, azote, ktorý je odvorený z gréckeho ἀ- (a-, „nie“) + ζωή (zōē, „život“).
Mnohé textílie a kožené výrobky sa farbia pomocou azofarbív a pigmentov.[3][4]
Aromatické azozlúčeniny
[upraviť | upraviť zdroj]
Arylové (aromatické) azozlúčeniny sú zvyčajne stabilné kryštalické látky. Azobenzén je typickou aromatickou azozlúčeninou. Existuje hlavne v podobe trans izoméru, ale po ožiarení sa z neho stáva cis izomér.
Aromatické azozlúčeniny je možné syntetizovať kopuláciou,[4] ktorá spočíva v elektrofilnej substitúcii, kde je aryldiazóniový katión atakovaný iným arylovým kruhom, hlavne takými, ktoré sú substituované skupinami dodávajúcimi elektrónovú hustotu:[5]
- ArN2+ + Ar′H → ArN=NAr′ + H+
Keďže diazóniové soli sú často nestabilné pri izbovej teplote, tieto reakcie bežne prebiehajú pri teplotách blízkych 0 °C. Azo zlúčeniny je možné získať i oxidáciou hydrazínov (R−NH−NH−R′).[6] Azofarbivá sa takisto pripravujú kondenzáciou nitroaromatických látok s anilínmi a následnou redukciou azoxy intermediátu:
- ArNO2 + Ar′NH2 → ArN(O)=NAr′ + H2O
- ArN(O)=NAr′ + C6H12O6 → ArN=NAr′ + C6H10O6 + H2O
Pre výrobu textilných farbív je typickou nitrozlúčeninou 4,4'-dinitrostilbén-2,2'-disulfonát disodný.
Použitie
[upraviť | upraviť zdroj]
Vďaka delokalizácii pí elektrónov majú aromatické azozlúčeniny žiarivé farby, hlavne v odtieňoch červenej, oranovej a žltej. Kvôli tomu sa používajú ako farbivá a sú bežne známe ako azofarbivá.[1][4] Medzi ne patrí napríklad farbivo Disperse Orange 1. Niektoré azozlúčeniny, napríklad metyloranž, sa používajú ako acidobázické indikátory,[1] pretože ich kyslá forma a soľ majú rôzne farby. Väčšina DVD-R/+R a niektoré CD-R majú modré azofarbivá na nahrávacej vrstve. Komerčný úspech azozlúčenín podporil všeobecný vývoj azozlúčenín.
Alkylové azozlúčeniny
[upraviť | upraviť zdroj]Alifatické azozlúčeniny (kde R a/alebo R' je alifatický reťazec) sú menej bežné než aromatické azozlúčeniny. Rozkladajú sa za vzniku molekuly dusíka a alifatických radikálov.[1] Komerčne dôležitou alkylovou azozlúčeninou je azobisizobutyronitril (AIBN), ktorý sa bežne používa ako iniciátor v radikálovej polymerizácii a iných reakciách indukovaných radikálmi. Túto iniciáciu zahajuje svojím rozkladom, kde sa z neho uvoľňuje molekula dusíka a vznikajú dve molekuly 2-kyanoprop-2-ylové radikály:
AIBN vzniká reakciou acetónkyanhydrínu s hydrazínom a následnou oxidáciou:[7]
- 2 (CH3)2C(CN)OH + N2H4 → [(CH3)2C(CN)]2N2H2 + 2 H2O
- [(CH3)2C(CN)]2N2H2 + Cl2 → [(CH3)2C(CN)]2N2 + 2 HCl
Napríklad zmes styrénu a maleínanhydridu v toluéne spolu reaguje pri zahriatí a po pridaní AIBN tvoria kopolymér.[8][9]
Jednoduchou dialkylovou azozlúčeninou je dietyldiazén, EtN=NEt.[10] Azozlúčeniny však nesú riziko explózie kvôli svojej nízkej stabilite.
Bezpečnosť
[upraviť | upraviť zdroj]Mnohé azofarbivá sú netoxické, ale niektoré, napríklad dinitroanilínová oranžová a orto-nitroanilínová oranžová sú mutagénne.[11] Podobne existujú štúdie, ktoré našli spojenie medzi azozlúčeninami a bazocelulárnym karcinómom.[12]
Európske regulácie
[upraviť | upraviť zdroj]Niektoré azozlúčeniny sa pri reduktívnych podmienkach rozkladajú a vypúšťajú zlúčeniny definované ako aromatické amíny. Výroba a predaj tovaru, ktorý obsahuje látky zo zoznamu aromatických amínov, pochádzajúcich z azofarbív, boli zakázané v krajinách Európskej únie v septembri 2003. Keďze len málo farbív obsahovalo amíny, tento zákaz sa dotkol len malého množstva produktov.[3]
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ a b c d azozlúčeniny. In: Encyclopaedia Beliana. 1. vyd. Bratislava : Encyklopedický ústav SAV; Veda, © 1999.
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "azo compounds". DOI:10.1351/goldbook.A00560
- ↑ a b European Ban on Certain Azo Dyes Archivované 2012-08-13 na Wayback Machine, Dr. A. Püntener and Dr. C. Page, Quality and Environment, TFL
- ↑ a b c azofarbivá. In: Encyclopaedia Beliana. 1. vyd. Bratislava : Encyklopedický ústav SAV; Veda, © 1999.
- ↑ Methyl red [online]. Organic Syntheses Procedure, [cit. 2022-08-17]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ MARCH, J.. Advanced Organic Chemistry. 5th. vyd. New York : J. Wiley and Sons, 1992. ISBN 978-0-471-60180-7.
- ↑ SCHIRMANN, Jean-Pierre; BOURDAUDUCQ, Paul. Hydrazine. Weinheim, Germany : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2001-06-15. DOI: 10.1002/14356007.a13_177. Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI:10.1002/14356007.a13_177 S. a13_177. (po anglicky)
- ↑ KLUMPERMAN, L. Free radical copolymerization of styrene and maleic anhydride : kinetic studies at low and intermediate conversion [online]. [Cit. 2022-08-17]. [10.6100/IR421456 Dostupné online.]
- ↑ BAG, Sagar; GHOSH, Soumyadeep; PAUL, Soumya. Styrene‐Maleimide/Maleic Anhydride Alternating Copolymers: Recent Advances and Future Perspectives. Macromolecular Rapid Communications, 2021-12, roč. 42, čís. 23, s. 2100501. Dostupné online [cit. 2022-08-17]. ISSN 1022-1336. DOI: 10.1002/marc.202100501. (po anglicky)
- ↑ Azoethane [online]. Organic Syntheses Procedure, [cit. 2022-08-17]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ Tucson University. Health & Safety in the Arts, A Searchable Database of Health & Safety Information for Artists. Tucson University Studies. Dostupné online. Archivované 2009-05-10 na Wayback Machine
- ↑ Azo Pigments and a Basal Cell Carcinoma at the Thumb. Dermatology, 2008, s. 76–80. DOI: 10.1159/000109363. PMID 18032904.
Pozri aj
[upraviť | upraviť zdroj]Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Azo compound na anglickej Wikipédii.