Азо и диазосоединения

диазосоставляющей (диазокомпонентой), а фенол или ароматический амин – азосоставляющей (азокомпонентой). Используя в реакции азосочетания различные диазо- и азосоставляющие можно получить большое число азосоединений. Все азосоединения – вещества окрашенные, так как содержат хромоформную группу –N=N–, способствующую поглощению света в видимой области спектра. Окси- и аминоазосоединения являются красителями, так как содержат ауксохромные окси- и аминогруппы, углубляющие цвет и способствующие связыванию красителей с волокном.

Согласно хромофорной теории О.Витта (1876г.) структурные фрагменты молекулы, отвечающие за поглощение излучения в видимой области спектра, т. е. за окраску вещества, носят название хромофоры (от греч. «хромос» - цвет и
«форос» - носитель). Хромофорами являются: длинные цепи сопряжения,
азогруппа –N=N–, хиноидная группа , нитрогруппа – NО₂, нитрозогруппа –N=О и др. Для появления окраски часто достаточно одного такого хромофора в структуре молекулы. Если молекула содержит несколько хромофоров, включѐнных в единую цепь сопряжения, интенсивность окраски увеличивается.
Однако окрашенное вещество далеко не всегда является красителем. Чтобы вещество было красителем, в его структуре должны присутствовать группы, получившие название ауксохромы (от греч. «ауксео» - увеличиваю и
«хромос» - цвет). Ауксохромами являются группы: ОН, NH₂, NHR, NR₂, OR, SH и др. Эти группировки без хромофоров не способны вызывать окраску, но, находясь с ними в единой сопряженной системе, усиливают окраску и способствуют взаимодействию красителя с окрашиваемым материалом, что повышает устойчивость окраски к действию внешней среды, моющих средств и др.
По химическому составу различают азокрасители, трифенилметановые, антрахиноновые, индигоидные красители и др. Примером азокрасителей является метиловый оранжевый (метилоранж, гелиантин). Причѐм его окраска изменяется в зависимости от рН среды, что позволяет использовать метилоранж в качестве индикатора.
Метилоранж получают азосочетанием диазотированной сульфаниловой кислоты с N,N-диметиланилином. Для этого сначала сульфаниловую кислоту превращают в еѐ натриевую соль:
+

NН₃
SO₃
NН₂
+ ^{NaOH + H2O}

SO₃Na

натриевая соль сульфаниловой кислоты

Образовавшуюся соль подвергают диазотированию:

NH₂
^{+ NaNO2} +
3НCl
0 - 5 ^оС
N N ⁺
Cl
+ ^2NaCl
+ ^2H2O

SO₃Na
натриевая соль сульфаниловой кислоты
SO₃Н
хлорид
4-сульфофенилдиазония

N,N-диметиланилин в кислой среде переводят в его водорастворимую соль:

_.. CH₃
N

+ HCl
^H CH₃

+
N ^Cl

^CH3 CH₃
N,N-диметиланилин солянокислый N,N-диметиланилин

Проводят азосочетание соли диазония с солью диметиланилина:

HO S
+
N N ^Cl

H
⁺ H N
+
CH₃
Cl

3

хлорид 4-сульфофенилдиазония

CH₃
солянокислый N,N-диметиланилин
- HCl

HO ₃S N N
H
HO ₃S N N
H _CH3

+
N Cl
CH₃



CH₃
N ^Cl
CH₃

2NaOH

красная форма метилоранжа (кислая среда)


CH₃

NaO₃S N N
N
CH₃
^{+ NaCl} + ^2H2O

жёлтая форма метилоранжа (щелочная среда)

В щелочной среде метилоранж жѐлтого цвета. Такая окраска обусловлена наличием в его структуре длинной цепи сопряжения, включающей хромофор – азогруппу (–N=N–). В кислой среде жѐлтая окраска переходит в красную, то есть происходит углубление цвета за счѐт возникновения двух мезомерных структур и образования хиноидной группы, более сильного хромофора.