Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 июля, печатный экземпляр отправим 30 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Химические свойства производного азофенолов

Химия
05.08.2015
59
Поделиться
Библиографическое описание
Джураева, Ш. Д. Химические свойства производного азофенолов / Ш. Д. Джураева, Х. Д. Исмаилова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 15 (95). — С. 45-48. — URL: https://moluch.ru/archive/95/21018/.

Синтезированы 5 разные производных азофенолов на основе реакции диазотирования и изучены химические свойства их галогенирования, алкилирования, а также реакции между изоцианатами.

 

В древние времена люди заботились о том, чтобы окрасить одежду и предметы домашнего обихода в красивые цвета. При религиозно-культовых обрядах, напротив, использовали отталкивающие расцветки. Во все времена окраска имела символическое значение, как это и сейчас выражается в цветах гербов и национальных флагов. 50-х годах 19 столетия органическая химия начало своё триумфальное шествие, одной из важнейших проблем, стоявших перед нею, являлось получение природных красителей синтетическим путем. [1]

Синтезированы 5 разных производных азофенолов на основе реакции диазотирования и изучены химические свойства их галогенирования, алкилирования, а также реакции между пропаргиловых эфиров и изоцианатов.

Из истории науки известно, что первые попытки связать химическое строение красителей и их светопрочность были сделаны, по-видимому, Гербардом. Он нашел атомы хлора, брома, сульфо- и карбоксильная группы замедляют выцветание; последняя особенно сильно. Имеет значение также и положение заместителя.

Наличие в молекуле красителя первичных аминогрупп обусловливает низкую светопрочность, а ацилирование (в особенности хлорированными красителями) повышает светопрочность [2].

В отличие от этого при галогенировании атака ароматического субстрата может осуществляться различными электрофилами. Свободные галогены CI2 и Br2, могут легко атаковать активированное ароматическое ядро. Для поляризации атакующей молекулы галогена необходимы катализаторы типа кислот Льюиса, такие как AICI3, с помощью которых в молекуле галогена появляется так называемый «электрофильный конец»: энергия, требующаяся для образования катиона CI+, очень велика [3]. Электронодонорные заместители в ароматическом кольце (-N=N-) ускоряют процесс и направляют галоген в орто- и пара-положение:

 

Азосоединении, вероятно, образует π-комплекс, например, с Br2, с которым затем взаимодействует кислота Льюиса. При бромировании в случае использования FeBr3 и других мало активных кислот Льюиса, образование катиона галогена идет в незначительной степени, а основной атакующей частицей является поляризованный комплекс, например:

Катализатор, вероятно, поляризует связь Br-Br, способствуя образованию σ-связи между теперь уже электрофильным концом молекулы брома и атомом углерода кольца:

 

Изучены химические превращения производных азофенола: реакция йодирования протекает по механизму SE.

 

В гетеролитических реакциях замещения нуклеофильная частица часто предоставляет свою электронную пару для образования новой связи не сразу, а постадийно, то есть, реализуется механизм замещения с переносом электрона и образованием промежуточной анион-радикальных частиц.

Гомолитический путь замещения у насыщенного атома углерода осуществляется в основе по цепному радикальному механизму и характеризуется стадиями инициривания, роста и обрыва цепи [4]. К важнейшим реакциям этого типа относятся гомолитическое бромирование.

 

Нуклеофильные реакции замещения в зависимости от кинетических закономерностей разделяются на би- и мономолекулярные. Биомолекулярное замещение SN2 осуществляется через переходное состояние, в котором происходит одновременное образование новой и разрыв старой связи.

Нам известно, что изоцианаты являются высоко реакционноспособными соединениями. Они легко реагируют с соединениями, содержащими подвижные атомы водорода, например аминами и спиртами. Этот процесс широко используют в лакокрасочных составах для отверждения гидроксилсодержащих пленкообразователей. Взаимодействие изоцианатов с ОН-группами пленкообразователей протекает с достаточной скоростью уже при комнатной температуре. Этот процесс можно ускорить за счет введения катализаторов или повышения температуры. Скорость реакции зависит также от вида применяемого изоцианата [5].

Наука утверждает, что гидроксиазоарены являются ОН-кислотами. При ионизации их углубляется окраска, особенно в случаях о- и п- изомеров, где имеется прямое сопряжение с азогруппой [6]. Углубление окраски объясняется увеличением электронодонорных свойств заместителя при переходе от –ОН к –О-

 

При действии разбавленной щелочейи на водные растворы красителя выделяются свободное основания, которое хорошо растворяется в некоторых растворителях (бензиловый спирт, феноксиэтанол) и используется в производстве чернильных паст.

А также изучены натриевая соль красителя при действии галогеналкана, синтезе ароматического сложного эфира. Реакция протекает по типу электрофильного замещения.

 

Обратимость реакции алкилирования по Фриделю-Крафтсу приводит к тому, что в системе одновременно идут все возможные реакции алкилирования и деалкилирования, причем затрагивается и мета-положение, так как алкильная- группа активирует все положения бензольного кольца, хотя и в разной степени.

Нами для получения соединения с биологически активными и красящими свойствами синтезированы пропаргиловые эфиры замещенных азо-гидроксибензолов. Эфиры получены взаимодействием замещенных азо-гидроксибензолов с хлористым или бромистым пропаргилом в присутствии поташа в среде ацетона при кипячении в течение 5–6 часов, по следующей схеме:

 

Полученные пропаргиловые эфиры представляет собой желтого цвета, со своеобразным специфическим запахом, хорошо растворимы в эфире, ацетоне, бензоле, этаноле, плохо растворимы в воде. Чистоту пропаргиловых эфиров контролировали ТСХ на незакрепленным слое AI2O3 IIстепени активности в системе бензол: бензол:этанол (10:1), бензол:гексан (10:1).

Полученные эфиры, благодаря наличию в их молекуле фрагментов азо-гидроксибензола и пропаргильной группы, проявляют антимикробные, противовоспалительные и красящие свойства.

 

Литература:

 

1.      Бурятский Государственный Университет Курсовая работа по органической химии «Получение синтетических красителей реакцией азосочетания на примере синтеза 3-окси-4-карбоксиазобензола» стр. Улан-Уде, 2003г

2.      Чекалин М. А., Пасет Б. В., Иоффе Б. А., Технология органических красителей и промежуточных продуктов, 2изд., Л., 1980.

3.      Merkle K., Schiifer H., Pigment handbook, ed. By T. Patton, v. 3, 1973, p. 157–67.

4.      Басодо Ф., Пирсон Р. Механизмы неорганических реакций, пер. с англ. М., 1971.,с. 28–32.

5.      Б.Мюллер, У. Пот. Журнал «Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур». № 10, стр.20–25, 2006г

6.      Нейланд. «Органическая химия» стр.434, Л., 1969г

Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №15 (95) август-1 2015 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 45-48):
Часть 1 (cтр. 1 - 123)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 45-48стр. 123

Молодой учёный