偶氮苯
偶氮苯是最简单的芳香偶氮化合物，众多偶氮染料的母体结构。含有两个苯基分别与偶氮基–N=N–两端相连的结构。
| 偶氮苯 | |
|---|---|
| IUPAC名 (E)-diphenyldiazene | |
| 英文名 | Azobenzene |
| 别名 | Azobenzene |
| 识别 | |
| CAS号 | 103-33-3 |
| PubChem | 2272 |
| ChemSpider | 2185 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | DMLAVOWQYNRWNQ-BUHFOSPRBP |
| RTECS | CN1400000 |
| 性质 | |
| 化学式 | C12H10N2 |
| 摩尔质量 | 182.22 g·mol−1 |
| 外观 | 橙色針狀結晶 |
| 密度 | 1.09 g/cm³（固體） |
| 熔点 | 69℃ (342 K) |
| 沸点 | 293℃ (566 K) |
| 溶解性（水） | 2.4e-6 g/100mL （難溶於水，易溶於有機溶劑） |
| pKa | 3.3 |
| 结构 | |
| 分子构型 | sp2 at N |
| 偶极矩 | 0 D (trans isomer) |
| 危险性 | |
| 欧盟危险性符号 有毒 T 危害环境N | |
| 警示术语 | R：R45, R20/22, R48/22, R50/53, R68 |
| 安全术语 | S：S53, S45, S60, S61 |
| 主要危害 | toxic |
| 闪点 | 476℃ |
| 相关物质 | |
| 相关化学品 | Nitrosobenzene aniline |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
历史
沃勒合成尿素开创有机合成化学后第六年，Eilhard Mitscherlich便报道了偶氮苯的合成。他通过硝基苯与苛性钾的反应得到红色固体，并将该物质命名为“偶氮苯”（Azobenzol）。这比威廉·珀金合成苯胺紫要早22年。[1][2]
很长时间内偶氮苯的组成一直不明。Mitscherlich 认为其化学式为C12H5N。[3]而有人通过蒸气密度实验，得出 C24H10N2的化学式。[4][5] 1860年，正确的化学式才由 P. Hofmann 提出。[6]1866年，凯库勒提出了正确的偶氮苯的结构式。[7]
凯库勒提出正确的结构后，N=N双键的构型仍然不明。1921年，Arthur Hantzsch提出重氮氢氧化物[需要解释]中的N=N双键有“syn-/anti-异构”现象（即现今 IUPAC 推荐的E/Z-标记法）。[8]
异构体
1937年，S. Hartley 用光照射偶氮苯，得到了另一种黄色的物质，[9] 可用色谱分离。1939年，Howard Percy Robertson 利用X射线结构分析，得出该物质的结构。[10] 现在知道偶氮苯存在顺反异构现象，两种异构体在颜色、溶解性和色谱亲和力上都有差异。[11]
(E)-偶氮苯的溶液在紫外光照射时，经平衡反应部分转化为(Z)-偶氮苯。根据溶剂的不同，此反应产生15-40%不等的(Z)-偶氮苯。偶氮苯的光致异构是很多偶氮类功能材料光响应的基础。对该反应的机理有很多研究。
稳定和较常见的(E)-偶氮苯无偶极矩（0D），而介稳的(Z)-偶氮苯有3D的偶极矩。[12]
性质
反式为橙红色棱形结晶，溶于乙醇、乙醚和乙酸。顺式为橙红色片状晶体，不稳定，缓慢转化为反式异构体。有毒，易燃。碱性条件下还原得氢化偶氮苯，在锌/乙酸的条件下还原得苯胺。乙酸中用二氧化铬氧化得氧化偶氮苯。
制备
偶氮苯 (5)可通过如下方法制备：
应用
用于制造联苯染料，也用作橡胶促进剂。
内文参考
- ^ E. Mitscherlich: Annalen der Physik und Chemie XXXII (1834). S. 224.
- ^ E. Mitscherlich: Annalen der Chemie und Pharmacie XII. S. 311.
- ^ O. L. Erdmann: Journal für praktische Chemie (1861). S. 444. [1].
- ^ P. Hofmann: Annalen der Chemie und Pharmacie CXV. S. 362.
- ^ P. Griesse: „Zur Kenntnis des s.g. Azobenzol und verwandter Verbindungen“. Annalen der Chemie CXXI (1864) [2].
- ^ P. Hofmann: Annalen der Chemie und Pharmacie (1860). S. 324.
- ^ C. Glaser: Zeitschrift für Chemie (1866). S. 308. [3].
- ^ A. Hantzsch, G. Reddelien: Die Diazoverbindungen. Springer, Berlin, 1921.
- ^ G. S. Hartley: Nature 140 (1937). S. 281.
- ^ H. P. Robertson et al.: J. Chem. Soc. (1939). S. 398.
- ^ A. H. Cook: J. Chem. Soc. (1938). S. 876.
- ^ R. J. W. Le Fevre, G. S. Hartley: J. Chem. Soc. (1939). S. 531.
参考资料
- H. Zollinger: Chemie der Azofarbstoffe. (Chemische Reihe, Bd. 13). Birkhäuser-Verlag, Basel, 1958. ASIN B0000BPY7I