こんにちは！
chem(ケム)です！
「ジアゾ化・カップリングについて勉強したけどよくわからない…」
「一応、暗記したけどよくわかってない…」
そんなお困りのあなた！
この方法は難しいようで
実は．．．
全然難しくないんです！！
「どうせ、覚えてるから難しくないとか言ってるんでしょ？」
そんなことないです！
反応の仕組みを理解すればあっという間にマスターできるんです！
今回はそんな
ジアゾ化・カップリング
を紹介していきます！
ジアゾ化・カップリングって何？
まず、ジアゾカップリンングとは何でしょうか？
「ジアゾカップリング」とは
-N=N-というアゾ基を使ってベンゼン環をつなげる反応のことです。
皆さんアニリン覚えていますか？
アニリンとは
芳香族アミンのことで、
ベンゼン環にアミノ基-NH2が直接ついた化合物のことです！
ジアゾカップリングは要するに、
-N=N-でベンゼン環をつなげるための反応
と覚えてもらってOKです！
ジアゾカップリングの反応の仕組みって？！
ここからは、
みんなさんが苦手とする
反応の仕組みについてです！
ジアゾカップリングは主に
2段階の反応です。
「ジアゾ化」と「カップリング」です！
ベンゼン環がたくさんあるので、
難しそうに見えますが、仕組みを見ていけば意外とシンプルなんです！
私はこの「ジアゾカップリング」を
高校時代にめんどくさがって
ちゃんとやろうとしなかったので
苦労した覚えがあります…
これはちゃんとやれば
出題されたときに必ずできるような問題
になるので、
皆さんはこれを見て確実に覚えておいてほしいです！
ジアゾ化
まずは、アニリンを酸化してアゾ基のもとを作ります
ジアゾ化の材料はアニリンですが、
本当の主人公は実は「亜硝酸ナトリウム」なんです！
亜硝酸HNO2は不安定な物質なので、保存ができません。
そこで、亜硝酸ナトリウムを反応溶液中の塩酸と反応させて、
これを作ります。
次に、HNO2分子がアニリンと形式的には次のように反応します。
ジアゾニウムイオンは次のような(Ⅰ)と(Ⅱ)の平衡状態になっています。
(Ⅱ)の構造は、ベンゼン環の電子がN原子上に流れこみ、
正電荷を分散して安定できるため、(Ⅰ)より(Ⅱ)のほうへ
平衡が傾いています。
ジアゾニウムイオンを作る露機は次のようになります。
ジアゾニウムイオンが5℃以上になると
分解してフェノールと窒素が生成します。
そのため、氷冷して５度以下になるようにします。
カップリング
ジアゾニウムイオンをフェノールなどの-Hと置換反応させると、アゾ基-N=N-を持つアゾ染料と呼ばれる有機色素が生じます。アゾ染料を作るこの反応は、カップリングとかジアゾカップリングといいます。
まず、フェノールをNaOHで中和しておきます。
こうするとフェノキシドイオンとなり、次の置換反応が起こりやすくなるうえに、水によく溶けます。
次に先ほどの塩化ベンゼンジアゾニウム水溶液を氷冷しながらここに加えると、橙赤色のp-ヒドロキシアゾベンゼン(P-フェニルアゾフェノール)
が沈殿してきます。
これでほしかった生成物を得ることができました。
まとめ
要するに、
この反応で重要なことは
第一段階のジアゾ化でジアゾニウム塩を作る
「ただし、反応は氷冷し5度以下で反応させる！」
第二段階のカップリングで
橙赤色の
p-フェニルアゾベンゼンを沈殿させる
第一段階目と同じく
「氷冷下で反応させる」
ということです！
どうですか？
そこまで難しくないですよね？
反応は重要なポイントを押さえられれば
そこまで難しい問題はないんです！
皆さんも一緒に有機の反応の重要なポイントを押さえて
勉強して行きましょう！
ここまでご覧いただき
ありがとうございました。
