偶氮苯
偶氮苯是最簡單的芳香偶氮化合物，眾多偶氮染料的母體結構。含有兩個苯基分別與偶氮基–N=N–兩端相連的結構。
| 偶氮苯 | |
|---|---|
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| IUPAC名 (E)-diphenyldiazene | |
| 英文名 | Azobenzene |
| 別名 | Azobenzene |
| 識別 | |
| CAS號 | 103-33-3 
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| PubChem | 2272 |
| ChemSpider | 2185 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | DMLAVOWQYNRWNQ-BUHFOSPRBP |
| RTECS | CN1400000 |
| 性質 | |
| 化學式 | C12H10N2 |
| 摩爾質量 | 182.22 g·mol−1 |
| 外觀 | 橙色針狀結晶 |
| 密度 | 1.09 g/cm³（固體） |
| 熔點 | 69℃ (342 K) |
| 沸點 | 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 |
| 結構 | |
| 分子構型 | sp2 at N |
| 偶極矩 | 0 D (trans isomer) |
| 危險性 | |
歐盟危險性符號 有毒 T 危害環境N | |
| 警示術語 | R：R45, R20/22, R48/22, R50/53, R68 |
| 安全術語 | S：S53, S45, S60, S61 |
| 主要危害 | toxic |
| 閃點 | 476℃ |
| 相關物質 | |
| 相關化學品 | 亞硝基苯 苯胺 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
歷史
沃勒合成尿素開創有機合成化學後第六年，Eilhard Mitscherlich便報道了偶氮苯的合成。他通過硝基苯與苛性鉀的反應得到紅色固體，並將該物質命名為「偶氮苯」（Azobenzol）。這比威廉·珀金合成苯胺紫要早22年。[1][2]
很長時間內偶氮苯的組成一直不明。Mitscherlich 認為其化學式為C12H5N。[3]而有人通過蒸氣密度實驗，得出 C24H10N2的化學式。[4][5] 1860年，正確的化學式才由 P. Hofmann 提出。[6]1866年，凱庫勒提出了正確的偶氮苯的結構式。[7]
凱庫勒提出正確的結構後，N=N雙鍵的構型仍然不明。1921年，Arthur Hantzsch提出重氮氫氧化物[需要解釋]中的N=N雙鍵有「syn-/anti-異構」現象（即現今 IUPAC 推薦的E/Z-標記法）。[8]
異構體
1937年，S. Hartley 用光照射偶氮苯，得到了另一種黃色的物質，[9] 可用色譜分離。1939年，Howard Percy Robertson 利用X射線結構分析，得出該物質的結構。[10] 現在知道偶氮苯存在順反異構現象，兩種異構體在顏色、溶解性和色譜親和力上都有差異。[11]
(E)-偶氮苯的溶液在紫外光照射時，經平衡反應部分轉化為(Z)-偶氮苯。根據溶劑的不同，此反應產生15-40%不等的(Z)-偶氮苯。偶氮苯的光致異構是很多偶氮類功能材料光響應的基礎。對該反應的機理有很多研究。
穩定和較常見的(E)-偶氮苯無偶極矩（0D），而介穩的(Z)-偶氮苯有3D的偶極矩。[12]
性質
反式為橙紅色棱形結晶，溶於乙醇、乙醚和乙酸。順式為橙紅色片狀晶體，不穩定，緩慢轉化為反式異構體。有毒，易燃。鹼性條件下還原得氫化偶氮苯，在鋅/乙酸的條件下還原得苯胺。乙酸中用二氧化鉻氧化得氧化偶氮苯。
製備
偶氮苯 (5)可通過如下方法製備：
應用
用於製造聯苯染料，也用作橡膠促進劑。
內文參考
- ^ 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.
參考資料
- H. Zollinger: Chemie der Azofarbstoffe. (Chemische Reihe, Bd. 13). Birkhäuser-Verlag, Basel, 1958. ASIN B0000BPY7I