偶氮苯

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
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
InChI
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 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
有毒有毒 T
危害环境危害环境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,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

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。

历史[编辑]

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。他用硝基苯苛性钾反应,得到一个红色固体。他将该物质命名为“偶氮苯”(Azobenzol)。这比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 C12 H5 N。[3]而有人通过蒸气密度实验,得出 C24 H10 N2 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[编辑]

偶氮苯的顺反异构


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[编辑]

反式为橙红色棱形结晶,溶于乙醇乙醚乙酸。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[编辑]

偶氮苯 (5)可通过如下方法制备:

Synthesis azobenzene.svg

应用[编辑]

用于制造联苯染料,也用作橡胶促进剂。

内文参考[编辑]

  1. ^ E. Mitscherlich: Annalen der Physik und Chemie XXXII (1834). S. 224.
  2. ^ E. Mitscherlich: Annalen der Chemie und Pharmacie XII. S. 311.
  3. ^ O. L. Erdmann: Journal für praktische Chemie (1861). S. 444. [1].
  4. ^ P. Hofmann: Annalen der Chemie und Pharmacie CXV. S. 362.
  5. ^ P. Griesse: „Zur Kenntnis des s.g. Azobenzol und verwandter Verbindungen“. Annalen der Chemie CXXI (1864) [2].
  6. ^ P. Hofmann: Annalen der Chemie und Pharmacie (1860). S. 324.
  7. ^ C. Glaser: Zeitschrift für Chemie (1866). S. 308. [3].
  8. ^ A. Hantzsch, G. Reddelien: Die Diazoverbindungen. Springer, Berlin, 1921.
  9. ^ G. S. Hartley: Nature 140 (1937). S. 281.
  10. ^ H. P. Robertson et al.: J. Chem. Soc. (1939). S. 398.
  11. ^ A. H. Cook: J. Chem. Soc. (1938). S. 876.
  12. ^ R. J. W. Le Fevre, G. S. Hartley: J. Chem. Soc. (1939). S. 531.

参考资料[编辑]

  • H. Zollinger: Chemie der Azofarbstoffe. (Chemische Reihe, Bd. 13). Birkhäuser-Verlag, Basel, 1958. ASIN B0000BPY7I