Химические свойства аминов, нитросоединений. Синтез азокрасителей.

В молекулах многих весьма важных природных и синтетических органических веществ содержатся атомы азота. Азотсодержащие вещества подразделяются на несколько классов: нитросоединения, нитрозоосоединения, амины и другие.

Нитросоединениями называются производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены нитрогруппами NO₂. Наибольшее значение имеют нитросоединения ароматических углеводородов, которые сравнительно легко получаются непосредственным нитрованием бензола, нафталина и их гомологов.

Аминами называются производные аммиака, у которого один, два или все три атома водорода замещены углеводородными радикалами, по количеству замещенных в аммиаке атомов водорода различают первичные, вторичные и третичные амины. Кроме них, выделяют также производные четырех замещенного аммония.

Одновалентная группа NH₂ называется аминогруппой, двухвалентная NH – иминогруппой. Наибольшее практическое значение имеют ароматические амины и их производные, в частности, для синтеза многих красителей и лекарственных веществ. Простейшим представителем ароматических аминов является анилин – бесцветная масло образная жидкость со специфическим запахом, частично растворимая в воде.

Красители – это окрашенные вещества способные закрепляться на тканях и сообщать им прочную, не смываемую водой окраску. Окрашенные вещества содержат «хромофорные» группы, которые по-разному поглощают световые лучи. В азокрасителях хромофором является азогруппа: –N=N–.

Чтобы превратить окрашивающее вещество в краситель, необходимо чтобы оно содержало ауксохромные группы, которые способствуют закреплению красителя на ткани. К ауксохромам, придающим красителям кислотные свойства, относятся фенольные, гидроксильные и карбоксильные группы, а также сульфогруппы. Кислотные группы увеличивают растворимость красителя в воде. Первичные, вторичные и третичные аминогруппы сообщаю красителям основные свойства.

Участвующие в реакции соли диазония называются диазсостовляющими, а фенолы и амины – азосоставляющими процесса азосочетания.

Для получения кислотных азокрасителей в качестве диазосоставляющих чаще всего применяют диазотированную сульфаниловую или антраниловую кислоты. В качестве азосоставляющих используют фенолы, нафтолы, аминонафтолы и их сульфокислоты, например: 1-нафтол-5- и 1-нафтол-6-сульфокислоты (соответственно азуриновая кислота и кислота Клеве), 1-нафтол-3,8- и 2-нафтол-4,
6-дисульфокислоты (кислоты Е и Р) и 2-нафтол-6-сульфокислоту (кислота Шеффера).

Фенолы и нафтолы сочетаются в щелочной среде. При сочетании с фенолами и аминами диазогруппа присоединяется в параположение к ауксохромным группам, а если это положение занято – в орто- положение. a-нафтол сочетается по 4 положению, а b-нафтол – по 1.

Кислотные и основные красители не окрашивают х/б ткани. Для окрашивания последних азокраситель должен быть образован в самом волокне, чтобы прочно закрепиться в нём. Для этого ткань последовательно обрабатывают охлаждённым раствором азосоставляющей, а затем –диазораствором. Такое крашение называется «ледяным» и применяется в ситцепечатании.

Растительные волокна можно окрасить непосредственно действующими, так называемыми субстантивными азокрасителями, которые благодаря коллоидным свойствам адсорбируются волокном и образуют с ними твёрдые растворы. Примером такого красителя является конго-красный, который получают при сочетании дважды диазотированного бензидина с нафтионовой кислотой. В настоящее время в текстильной промышленности используется большое количество самых разнообразных классов красителей. Однако поиск новых синтетических красителей продолжается.

ОПЫТ 33.НИТРОВАНИЕ БЕНЗОЛА.

Этот опыт Вы проводили при изучении свойств ароматических соединений (см. опыт №11). Напишите уравнение реакции.