|
Merkmal der Azofarbstoffe ist die N = N- Gruppe, die sogenannte Azogruppe. Sie verbindet oft zwei aromatische Ringsysteme. Die einfachste Azoverbindung ist das Azobenzen.
Die Synthese verläuft in zwei Schritten: Zuerst wird eine Diazotierung und dann eine Azokupplung durchgeführt.
Beim ersten Reaktionsschritt, der Diazotierung, geht man von einem aromatischen Ringsystem aus, an dem eine Aminogruppe gebunden ist. Dieses Amin wird in saurer Lösung (HCL) in ein Salz (Ammonium-Salz) übergeführt.
Durch Reaktion mit salpetriger Säure entsteht ein Diazonium-Ion.
Die Diazotierung muß unter 5°C durchgeführt werden, da die gebildeten Diazonium-Ionen schon bei Raumtemperatur Stickstoff abspalten würden. Trockene Diazoniumsalze, insbesondere Nitrate(= Salze der Salpetersäure, spalten beim Erhitzen Sauerstoff ab Explosionsgefahr: sind Bestandteile mancher Sprengstoffe), explodieren leicht, schon konzentrierte Lösungen sind gefährlich.
Bei der Azokupplung (zweiter Syntheseschritt) wird das Diazonimusalz mit einer Kupplungskomponente umgesetzt, meist sind es Phenole und aromatische Amine. Bei diesen beiden Verbindungen ist das Wasserstoff-Atom am C -Atom besonders leicht zu substituieren. Substitutionsreaktionen sind Reaktionen bei denen das Kohlenstoff-Gerüst unverändert bleibt und nur die Wasserstoffatome des Ringes gegen andere Atome oder Atomgruppen ausgetauscht werden. Die Azokupplung ist eine elektrophile Zweitsubstitution. Das N -Ion (Diazonium-Ion) geht mit dem C -Atom des Ringes eine Atombindung ein und bildet einen -Komplex. Durch diesen -Komplex ist der energetisch sehr begünstigte aromatische Zustand stark gestört ( nur mehr 4 Elektronen sind über 5 C-Atome verteilt, 2 Elektronen des Benzolringes wurden zur Bindung des N -Atoms benötigt). Durch die Abgabe eines Protons( positives =elektrophiles Teilchen) wird dieser begünstigte Zustand wieder erreicht ( Benzolring mit delokalisierten Elektronen).
[Die Substituenten wie -NH oder -OH beeinflussen, wie Elektronen delokalisiert werden. Sie verändern somit die Farbe der Verbindung.]
|
