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[科普中国]-Griess偶联反应

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芳伯胺经过重氮化生成的重氮化合物(重氮组分)与酚类、芳胺类等(偶联组分)作用生成偶氮化合物的反应,称之为Griess偶联反应。

反应机理影响此反应的因素:(1)重氮组分具有如-Cl,-NO2,-SO2H, -COH等吸电子基时使反应加速,含有如-Me,-OMe,-OH, -NH2等供电子基时使反应减缓。(2)pH值增大时重氮盐的结构发生变化,重氮盐将形成不能偶联的结构。重氮盐与酚的偶联适宜在弱碱性介质中进行,此场合酚形成亲核性更强的苯氧负离子。重氮盐与 芳胺的偶联适宜在弱酸性或中性介质中进行,强酸介质将使胺成为铵盐使苯环钝化,不利于偶联。(3)反应通常在低温下进行,温度升高可加速反应,但会促进重氮盐的分解。(4)重氮盐与酚或芳胺的偶联,通 常偶氮基进人羟基或氨基的对位,若对位已被其他基团占据则进入邻位。1

反应举例

偶氮化合物偶氮化合物具有顺、反几何异构体(见几何异构)。反式比顺式稳定。两种异构体在光照或加热条件下可相互转换:。偶氮化合物主要通过重氮盐的偶联反应制得,例如: 氢化偶氮化合物和芳香胺在氧化剂存在下,可被氧化为相应的偶氮化合物;氧化偶氮化合物和硝基化合物在还原剂存在下,也可被还原为偶氮化合物。

偶氮基能吸收一定波长的可见光,是一个发色团。偶氮染料是品种最多、应用最广的一类合成染料,可用于纤维、纸张、墨水、皮革、塑料、彩色照相材料和食品着色。有些偶氮化合物可用作分析化学中的酸碱指示剂和金属指示剂。有些偶氮化合物加热时容易分解,释放出氮气,并产生自由基,如偶氮二异丁腈AIBN等:故可用作聚合反应的引发剂。

很多偶氮化合物有致癌作用,如曾用于人造奶油着色的奶油黄能诱发肝癌,属于禁用;作为指示剂的甲基红可引起膀胱和乳腺肿瘤。有些偶氮化合物虽不致癌,但毒性与硝基化合物和芳香胺相近。 为保护人类健康,提供消费者安全,荷兰、奥地利和德国已经先后采取了强制性规则以禁止在消费品中使用含偶氮的着色剂。2002年9月11日和2003年1月6日,欧洲议会和欧盟委员会也公布了2002/61/EC与2003/3/EC指令,限制在某些纺织品和皮革制品中使用具有致癌作用的偶氮着色剂,禁止销售用受限制含偶氮着色剂着色的商品。2

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学