5. Реакция азосочетания
Одним из важнейших превращений солей диазония, во многом определившим их широкое использование, является реакция азосочетания. Диазотирование аминов при этом обычно ведут в соляной кислоте, так как NOCl активнее N2O3.
Азосочетание с аренами идет по механизму электрофильного замещения. Электрофилом (диазосоставляющей) является диазокатион. В качестве азосоставляющей чаще всего используют фенолы и амины, а также другие активированные арены (производные бензола, нафталина, гетероциклов и др.). Это связано с тем, что обычно диазокатион существует при 0—10 °С, поэтому реакцию азосочетания ведут при температуре 0—25 °С, а в этих условиях с диазокатионом реагируют только активированные арены.
Активность электрофильных частиц в этой реакции зависит от заместителей в ароматическом ядре в орто- и пара-положениях относительно диазогруппы и уменьшается в ряду:
Сочетание с фенолами и нафтолами чаще всего проводят в слабощелочной среде (растворы соды, ацетата натрия), в которой они хорошо растворяются и находятся в активной фенолятной форме. Сильнощелочные растворы (растворы NaOH) неблагоприятны для азосочетания, так как переводят соли диазония в неактивные формы (диазогидрат и диазотат).
Сочетание с аминами лучше вести в слабокислой среде (разбавленная уксусная кислота). В этих условиях амины растворяются, и значительная часть их находится в активной форме, а соли диазония устойчивы.
Сильнокислая среда недопустима, т.к. группа NH3+ является акцептором электронов и дезактивирует ароматическое ядро. Соли аминов не вступают в реакцию азосочетания.
В случае первичных и вторичных аминов электрофилы атакуют и атом азота. Образующиеся при этом диазоаминосоединения (арилтриазены) в ряде случаев изомеризуются в С-азосоединения:
Направление реакции азосочетания с первичными и вторичными аминами сильно зависит от кислотности среды. Чтобы снизить образование побочных арилтриазенов реакцию проводят при рН не более 4.
Азосочетание ведут при низких температурах (0—25 °С), чтобы избежать разложения соли диазония. Реакция проходит практически нацело. Продукт реакции, как правило, нерастворим и может быть выделен из реакционной массы фильтрованием.
Глава 5. Методы получения органических галогенидов
Методов получения органических галогенидов много. Кроме собственно «галогенирования» — процесса замены атома водорода в молекуле органического соединения на галоген (Hlg) — используются и другие методы образования связи C–Hlg. Выбор метода и условий проведения реакции зависит как от природы субстрата, так и от природы вводимого галогена (фтор, хлор, бром, иод).
Органические галогениды, благодаря высокой химической активности, широко используются в синтезе новых соединений, в том числе и БАВ. Они вступают в реакции нуклеофильной замены атома галогена, элиминирования, образования металлорганических соединений, и т.д.
Соединения, содержащие галоген, часто биологически активны: алифатические галогениды нередко обладают наркотическими, а арилгалогениды — антимикробными свойствами. В связи с этим, в состав молекулы многих лекарственных соединений входит один или несколько атомов галогена (хлороформ, хлоралгидрат, бромизовал, дииодтирозин, левомицетин, фторурацил и т.д.). Биологическую активность галогенидов связывают, с одной стороны, с их высокой растворимостью в жировых тканях и липидах и, с другой стороны, с высокой химической активностью (в частности, алкилирующей).
Увеличение числа атомов галогена в молекуле соединения, как правило, приводит к увеличению его токсичности.