10.3重氮化合物和偶氮化合物-偶联反应及其应用（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

偶联反应及其应用 2 重氮组分 偶联组分 偶联组分 重氮组分 偶联反应 定义：重氮盐正离子可以作为亲电试剂与酚，三级芳胺等活泼的芳香化合物进行芳环上的亲电取代，生成偶氮化合物，这类反应称为偶联反应。 第十章 含氮得有机化合物 2 重氮盐在弱酸、中性或弱碱性溶液中，与芳胺或酚类化合物进行芳香亲电取代反应，生成颜色鲜艳的偶氮化合物的反应称为偶联反应（或偶合反应）。参加偶联反应的重氮盐称为重氮组分，与其偶联的芳胺或酚称为偶联组分。 对二甲氨基偶氮苯(黄色) ①与胺偶联——反应要在中性或弱酸性溶液中进行 第十章 含氮得有机化合物 3 偶联反应是芳环上的亲电取代反应。由于重氮阳离子是弱的亲电试剂，所以只能与芳胺、酚等活性高的偶联组分进行反应。如果重氮阳离子的邻、对位上有吸电子基团（如硝基）时，重氮阳离子的亲电能力会增强。 注意：反应要在中性或弱酸性溶液中进行，原因是： ⅰ.在中性或弱酸性溶液中，重氮离子浓度最大，且氨基是游离的，不影响芳胺的反应活性。 ⅱ.若溶液酸性太强（pH＜5），则芳胺成铵盐，－N＋H3钝化苯环，偶联反应就难进行或很慢。 ⅲ.重氮盐与伯或仲芳胺发生偶联反应，可以是苯环上的氢原子被取代，也可以是氨基上的氢原子被取代。例如，氯化重氮苯与苯胺偶联时，先生成苯基重氮氨基苯。 第十章 含氮得有机化合物 对羟基偶氮苯(桔红色) ② 与酚偶联——反应要在弱碱性条件下进行 弱碱： 强碱： 苯基重氮酸 重氮酸盐离子 第十章 含氮得有机化合物 5 反应要在弱碱性条件下进行，因在弱碱性条件下酚生成酚盐负离子，使苯环更活化，有利于亲电试剂重氮阳离子的进攻，对偶联反应有利。 但碱性不能太大（pH不能大于10），因碱性太强，重氮盐会转变为不活泼的苯基重氮酸或重氮酸盐离子。而苯基重氮酸或重氮酸盐离子都不能发生偶联反应。 ⅰ.偶联反应总是优先发生在对位，若对位被占，则在邻位上反应，间位不能发生偶联反应。 注意： ⅱ.重氮阳离子的邻、对位上有吸电子基团（如硝基）时，反 应活性增强，对偶联反应有利。 ⅲ.通过偶联反应可以合成许多重要的偶氮染料和指示剂。 第十章 含氮得有机化合物 偶氮化合物可用适当的还原剂SnCl2+HCl，Na2S2O4还原成氢化偶氮化合物，继续还原则双键断裂而生成两分子芳胺。 ①推测原偶氮化合物的结构。 ②用于制备氨基酚和二胺。 应用 第十章 含氮得有机化合物 7 甲基橙在中性或碱性介质中显黄色，在酸性介质中显红色，这种颜色变化是由可逆的两性离子结构引起的，变色范围的pH为3.1～4.4。甲基橙是酸碱滴定的常用指示剂。 偶氮染料是最大的一类化学合成染料，约有几千个化合物，这些染料大多是含有一个或几个偶氮基（-N=N-）的化合物。 古代染料多数是从植物中提取的。少数珍贵染料如海螺紫等是从动物体内提取的。绝大多数染料是人工合成的。 1. 1856年英国有机化学家帕金用重铬酸钾处理苯胺的硫酸盐，得到了第一个人工合成染料--苯胺紫。 2. 1895年，格里斯发现了第一个重氮化合物，并制备了第一个偶氮染料--苯胺黄。 3、偶联反应的应用 ①合成偶氮染料 第十章 含氮得有机化合物 分散黄　涤纶纤维染色 －N＝N－ －N＝N－ －OH 分散红S-FL　涤纶和乙酸纤维的染色 ②常用的偶氮染料 第十章 含氮得有机化合物 9 苏丹红1号暗红色或深黄色片状晶体，烟火。地板，鞋油 偶氮染料应用实例 第十章 含氮得有机化合物 ③甲基橙的变色原理解释 第十章 含氮得有机化合物 练习： 第十章 含氮得有机化合物 THANKS $$