《化妆品化学（有机模块）》项目0806重氮和偶氮化合物

重氮和偶氮化合物重氮和偶氮化合物的结构12重氮化反应3重氮盐的性质及应用4偶氮化合物和偶氮染料重氮和偶氮化合物的结构12重氮化反应3重氮盐的性质及应用4偶氮化合物和偶氮染料一、重氮和偶氮化合物的结构重氮和偶氮化合物的分子中，都是含有氮—氮重键官能团。重氮化合物的官能团称为重氮基，通常有两种结构形式：一种为（），另一种为（）。其中（）基团的一端与烃基相连，另一端与非碳原子相连的化合物。而（）则常以重氮盐的形式存在，或是其中一个氮原子以双键与脂肪族烃基相连。例如：

苯基重氮酸

氯化重氮苯

硫酸氢重氮苯

重氮甲烷一、重氮和偶氮化合物的结构

偶氮化合物是（）的两端都与烃基相连。例如。偶氮苯

对羟基偶氮苯对氨基偶氮苯

甲偶氮苯

偶氮化合物分子中的（）基团称为偶氮基。习题一：给下列化合物命名习题二：写出下列化合物的构造式（1）间硝基苯胺

（2）甲基异丙基胺

（3）三乙胺（4）对氨基偶氮苯

（5）乙酰苯胺

（6）N，N—二甲基苯胺重氮和偶氮化合物的结构12重氮化反应3重氮盐的性质及应用4偶氮化合物和偶氮染料一、重氮化反应

芳伯胺与亚硝酸在强酸溶液中反应生成重氮盐，此反应叫做重氮化反应。例如：

重氮化反应一般在较低温度下进行。因为重氮盐在低温时比较稳定，温度稍高就会分解。通常所用的酸是盐酸或硫酸。

氯化重氮苯重氮和偶氮化合物的结构12重氮化反应3重氮盐的性质及应用4偶氮化合物和偶氮染料一、重氮盐的性质及应用

重氮盐具有盐的通性。可溶于水，不溶于有机溶剂，其水溶液能导电。干燥的重氮盐极不稳定，受热或震动时容易爆炸。但在低温水溶液中比较稳定，因此重氮化反应一般在水溶液中进行，且不需分离，可直接用于有机合成中。

重氮盐的性质很活泼，能够发生许多化学反应。根据反应中是否有氮气放出，可以分为失去氮的反应和保留氮的反应。一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

在不同条件下，重氮盐分子中的重氮基可以被羟基、氰基、卤原子、氢原子等取代，生成各种不同的有机化合物，同时放出氮气，这类反应称为失去氮的反应，又叫放氮反应。一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

在酸性条件下，重氮盐可以发生水解反应，重氮基被羟基取代生成苯酚，同时放出氮气。例如：

此反应一般用重氮苯硫酸盐在40%～50%的硫酸溶液中进行，这样可以防止反应生成的酚与未反应的重氮盐发生偶合反应。如果用重氮苯盐酸盐溶液，则常伴有副产物氯苯的生成。（1）被羟基取代一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

在有机合成中可通过生成重氮盐的途径将氨基转变成羟基，来制备一些不能由其他方法合成的酚。例如，间溴苯酚不宜用间溴苯磺酸钠碱熔法制取，因为溴原子在碱熔时也会被酚羟基取代，所以在有机合成中，可用间溴苯胺经重氮化反应再水解制得。（1）被羟基取代一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

重氮盐与氯化亚铜的浓盐酸溶液或溴化亚铜的浓氢溴酸溶液共热，重氮基可被氯原子或溴原子取代，生成氯苯或溴苯，同时放出氮气。例如：（2）被卤原子取代一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

重氮基被碘取代比较容易。加热重氮盐与碘化钾的混合溶液，就会生成碘苯，同时放出氮气。例如：（2）被卤原子取代一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

这是将碘原子引入苯环中的一个方法。例如，对碘苯甲酸中的碘原子不能直接引入到苯环上，只能由重氮基转化。所以由甲苯制取对碘苯甲酸可通过下列步骤进行：（2）被卤原子取代

对碘苯甲酸一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

重氮盐与氰化亚铜的氰化钾溶液共热，重氮基被氰基取代生成苯甲腈，同时放出氮气。例如：（3）被腈基取代

苯甲腈一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

氰基可水解成羧基，也可还原成氨甲基。通过此反应可在芳环上引入羧基或氨甲基。（3）被腈基取代

苯甲胺（芐胺）一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

芐胺是无色油状液体，对皮肤及粘膜有强烈刺激性。主要用作有机合成中间体，如可用于制磺胺类药物磺胺米隆等。（3）被腈基取代一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

重氮盐与次磷酸(H3PO2)或乙醇反应，重氮基被氢原子取代，同时放出氮气。例如：（4）被氢原子取代一、重氮盐的性质及应用1、失去氮的反应

利用此反应可从芳环上除去硝基和氨基。例如：1，3，5—三溴苯无法由苯直接溴代得到，可由苯胺通过溴代、重氮化再还原制得。（4）被氢原子取代一、重氮盐的性质及应用2、保留氮的反应

重氮盐在反应中没有氮气放出，分子中的重氮基被还原成肼或转变为偶氮基的反应叫做保留氮的反应。一、重氮盐的性质及应用2、保留氮的反应

重氮盐可被氯化亚锡和盐酸（或亚硫酸钠）还原，生成苯肼。例如：（1）还原反应

苯肼一、重氮盐的性质及应用2、保留氮的反应

苯肼为无色油状液体。在空气中容易被氧化而呈红棕色。但是，它的盐比较稳定。毒性较大，使用时应特别注意。苯肼是常用的羰基试剂，用于鉴定醛、酮和糖类化合物。也是合成药物及染料的重要原料。（1）还原反应一、重氮盐的性质及应用2、保留氮的反应

在适当的条件下，重氮盐与酚或芳胺反应生成偶氮化合物，这个反应称为偶合反应（或偶联反应）。例如：

偶合反应相当于在一个芳环上引入苯重氮基，只有比较活泼的芳烃衍生物（如酚和芳胺）才能与重氮盐发生偶合反应，生成偶氮化合物。（2）偶合反应

对氨基偶氮苯（黄色）一、重氮盐的性质及应用2、保留氮的反应

偶合反应主要发生在活性基团，如羟基或氨者基的对位；如果对位被占，则发生在邻位。例如：

重氮盐与酚类偶合反应通常在弱碱性介质（pH为8～10）中进行，与芳胺的偶合反应通常在弱酸或中性介质（pH为5～7）中进行。偶合反应主要用于制取偶氮染料。（2）偶合反应习题三：

完成下列化学反应重氮和偶氮化合物的结构12重氮化反应3重氮盐的性质及应用4偶氮化合物和偶氮染料

染料是一类能使纤维或其他物料坚牢着色的有机化合物。我国是使用染料最早的国家之一，古代使用的靛蓝、茜素等染料，多数是从植物中提取的。现在几乎所有染料都是通过有机合成得到的。

偶氮化合物大多具有颜色，可以作为染料，称作偶氮染料。偶氮染料是品种最多，应用最广的一类合成染料。根据其性能不同可分为酸性染料、碱性染料、直接染料、媒染染料、活性染料和分散染料等。

偶氮染料颜色齐全，色泽鲜艳。广泛用于棉、毛、丝、麻织品，及塑料、橡胶、食品、皮革等产品的染色。下面我们学习几种重要的偶氮化合物和偶氮染料。一、偶氮化合物和偶氮染料1、偶氮二异丁腈

偶氮二异丁腈为白色晶体，熔点102～104℃，不溶于水，可溶于乙醇和乙醚。一、偶氮化合物和偶氮染料1、偶氮二异丁腈

偶氮二异丁腈加热到100℃时分解放出氮气，生成自由基：

因此，偶氮二异丁腈常用作自由基聚合反应的引发剂，也用作染料塑料和泡沫橡胶的起泡剂。一、偶氮化合物和偶氮染料2、甲基橙

甲基橙化学名称二甲胺基偶氮苯磺酸钠，橙黄色鳞片状晶体，微溶于水，不溶于乙醇。是一种酸碱指示剂，变色范围的pH为3.1～4.4，由红色变成黄色。

由于甲基橙的颜色不稳定，且不牢固，所以不适合作染料。一、偶氮化合物和偶氮染料3、刚果红

刚果红是一种棕红色粉末，可溶于水和乙醇。是一种酸碱指示剂，在强酸性溶液中呈蓝色，在中性或碱性溶液中显红色。变色范围pH为3～5。它又是一种红色染料（直接大红4B），主要用于棉制品和纤维的染色。一、偶氮化合物和偶氮染料4、直接枣红GB

直接枣红GB是枣红色粉末，溶于水呈酒红色。溶于浓硫酸呈蓝色，稀释后变为绛红色沉淀。溶于浓硝酸呈棕黄色。其水溶液中加浓盐酸产生紫色沉淀，加浓氢氧化钠溶液产生橙棕色沉淀。它是一种直接染料，把纤维直接放入染料的热水溶液中即可染色。常用于棉、麻、蚕丝和羊毛等天然纤维的染色。一、偶氮化合物和偶氮染料4、直接枣红GB

直接枣红GB是枣红色粉末，溶于水呈酒红色。溶于浓硫酸呈蓝色，稀释后变为绛红色沉淀。溶于浓硝酸呈棕黄色。其水溶液中加浓盐酸产生紫色沉淀，加浓氢氧化钠溶液产生橙棕色沉淀。它是一种直接染料，把纤维直接放入染料的热水溶液中即可染色。常用于棉、麻、蚕丝和羊毛等天然纤维的染色。一、偶氮化合物和偶氮染料5、媒染纯黄

媒