5.1. Реакции солей диазония, идущие без выделения азота

Взаимодействие солей диазония с ароматическими аминами или фенолами происходит без выделения азота и приводит к образованию соединений ArN═NAr^'. Эта реакция называется реакцией азосочетания, а продукты получающиеся при этом называются азосоединениями. Последние имеют яркую окраску, которая обусловлена наличием в молекуле хромоформной группировки ─N═N─. Реакция азосочетания широко используется в промышленности для получения азокрасителей.

Для каждой реакции азосочетания имеется определенное оптимальное значение рН. В сильнокислой среде реакция не идет, так как очень понижены концентрации свободного амина и иона фенолята. В сильнощелочной среде из соли диазония выделяется свободное основание – гидрат диазония, который затем перегруппировывается в диазогидрат:

[ArN₂]⁺Cl^─ → [ArN₂]^─OH^─ → ArN═NOH

Диазогидрат не способен к реакции азосочетания. Таким образом, для азосочетания в случае применения аминов наиболее благоприятной средой является слабокислая среда, а в случае применения фенолов – слабощелочная среда. Амины, образующие соли диазония, называются диазокомпонентами красителя, а амины и фенолы, вступающие в азосочетание – азокомпонентами. Степень легкости азосочетания определяется природой реагирующих веществ: легче оно протекает с фенолами, труднее с аминами. Активность диазокомпонентов увеличивают галогены, карбоксильная, карбонильная, нитро- и сульфогрупп. Эти же заместители понижают активность азокомпонентов, поэтому, подбирая условия реакции, необходимо учитывать реакционную способность диазо- и азакомпонентов.

5.2. Получение β─нафтолоранжа

Основные реакции:

Реактивы и оборудование:

Сульфаниловая кислота 2,5 г (0,0125 моль)

Нитрит натрия 1 г (0,015 моль)

β-Нафтол 1,8 г (0,0125 моль)

Гидроксид натрия, 2М раствор 10 мл

Соляная кислота, 2М раствор 10 мл

Хлорид натрия 1 г

Стакан химический на 250 мл

Стакан химический на 100 мл

Колба Бунзена

Воронка Бюхнера

Кристаллизатор для ледяной бани

Выполнения синтеза.

В стакане емкостью 100 мл растворяют при легком нагревании 2,5 г сульфаниловой кислоты в 10 мл 2М раствора гидроксида натрия. Полученный раствор, имеющий щелочную реакцию (по универсальной индикаторной бумажке), охлаждают водой, добавляют 1 г нитрита натрия в 10 мл воды и перемешивают до полного растворения. Далее раствор охлаждают льдом до температуры ~5⁰С и приливают его при перемешивании в стакан вместимостью 100 мл, содержащий 10 мл 2М раствора соляной кислоты. Через несколько минут выделяется белый порошкообразный осадок соли диазония. Полученный продукт не выделяют, а используют в виде взвеси.

В химическом стакане на 250 мл растворяют 1 г гидроксида натрия в 20 мл воды, в полученный раствор вносят 1,8 г β-нафтола и приливают при перемешивании взвесь диазотированной сульфаниловой кислоты. Перемешивание продолжают в течение 30 минут. Затем для уменьшения растворимости красителя прибавляют 12 г хлорида натрия и оставляют стоять стакан на льду 1 час, время от времени перемешивая смесь. Выпавший краситель отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают небольшим количеством ледяной воды, плотно отжимают на воронке, снимают с фильтра и высушивают в чашке Петри на воздухе. Выход β-нафтолоранжа ~4 г (90%).

β-Нафтоларанж (кислотный оранжевый, оранж II) – это кристаллическое вещество ярко-оранжевого цвета, хорошо растворимое в воде. Используется в качестве индикатора в аналитической химии, красителя при окрашивании тканей.