Azoverbindingen op basis van p-chloroaniline

Alleen uitgevoerde en volledig uitgewerkte experimenten mogen hier geplaatst worden. Voor de discussies over de betreffende experimenten, zie "Discussies over experimenten".
Forum rules
Voordat je een experiment plaatst, lees dan de regels voor dit forum.
Post Reply
User avatar
Pyrochemistry
Zwavel
Posts: 547
Joined: 09 Feb 2009, 17:23
Chemistry interests: Organic
Location: Randstedelijk en toch landelijk gelegen.

Azoverbindingen op basis van p-chloroaniline

Post by Pyrochemistry » 15 Oct 2011, 18:33

Deelgebied
Organisch

Moeilijkheid
4/10

Tijdsbestek
Meerdere dagdelen

Chemicaliën
  • p-Chloroaniline (1-chloro-4-aminobenzeen)
  • 2-Naphtol (Naphtalen-2-ol)
  • Salicylzuur (1-hydroxy-2-benzeencarbonzuur)
  • Zoutzuur (geconcentreerd)
  • Natriumhydroxide
  • Ether
  • Tolueen
  • Natriumnitriet
Veiligheid
2-naphtol is schadelijk voor de gezondheid, evenals een oplossing van het natrium naphtoxide. p-chloroanline en de hydrochloride oplossing zijn giftig en mogelijk carcinogeen. Salicylzuur en zijn natriumzout is schadelijk voor de gezondheid. Natriumnitriet en de oplossingen zijn giftig. Zoutzure- en natronloog-oplossingen zijn bijtend. De gebruikte oplosmiddelen zijn licht of zeer licht ontvlambaar. Draag gepaste beschermingsmiddelen.

Introductie
Aromatische azoverbindingen zijn kleurstoffen of pigmenten die worden gevormd uit een aryldiazoniumzout en een aromatisch koppelingsreagens. In deze experimenten zal gebruikt worden gemaakt van p-chlorofenyldiazoniumchloride, dat gegenereerd wordt uit een zoutzure oplossing van p-chloroaniline en natriumnitriet. Salicylzuur of napthalen-2ol zullen dienen als koppelingsreagens. Hierdoor ontstaan resp. de volgende verbindingen: 5-(4-Chloro-phenylazo)-2-hydroxy-benzoëzuur en 1-(4-Chloro-phenylazo)-naphthalen-2-ol.

Eerst valt de basische amine aan op het electrofiele nitrosyl kation, dat ontstaat uit in situ gegenereerd salpeterigzuur, het nitrosoamine vervalt direct door elimininatie van een molecuul water waardoor een diazonium zout ontstaat. Het zout is instabiel bij kamertemperatuur. Azoverbindingen kunnen ook gesynthetiseerd worden uit nitrosyl tetrafluoroboraat, de ontstane z.g. aryldiazonium tetrafluoroboraten zijn wel stabiel bij kamertemperatuur.
Diazonium salt formation.jpg
Bij toevoegen van een geactiveerd aromatisch systeem vindt elektrofiele aromatische substitutie plaats en ontstaat hierbij de corresponderende azoverbinding.
Azo compounds.jpg
Experimenteel
Bereidt de volgende oplossingen:
  • In een bekerglas van 50 ml, p-chloroaniline hydrochloride, uit 7,8 mmol p-chloroaniline, 10 ml water en 6 ml zoutzuur oplossing.
  • In een bekerglas van 50 ml, 10 mmol natriumnitriet en 10 ml water.
  • In een bekerglas van 100 ml, 8.0 mmol koppelingsreagens (salicylzuur of 2-napthol) 20 ml water en Natriumhydroxide, constant magnetisch roeren.
Respectievelijk de eerste twee oplossingen worden in een ijsbad gezet en gekoeld naar een temperatuur van 0 oC. Voeg de eerste oplossing in één enkele keer bij de tweede, de temperatuur mag hierbij niet boven 5 oC reiken. Voeg de suspensie met het zojuist gevormde diazonium-zout bij de oplossing van het koppelingsreagens. Blijf magnetisch roeren voor 10 minuten. Filtreer vervolgens het ruwe product af op een buchnertrechter, spoel met een beetje water. Herkristalliseer het ruwe product uit een mengsel van tolueen en ether.

Discussie
-Bij de synthese van 5-(4-Chloro-phenylazo)-2-hydroxy-benzoëzuur is het niet gelukt om kristallen te krijgen bij opwerk procedures omdat het ruwe product smolt bij een poging tot herkristalliseren uit aceton en water. Er is geen analyse verricht naar structuur opbouw of zuiverheid. Het andere product geeft echter grote naaldvormige kristallen bij herkristallisatie.

-Bij beide synthesen kan een opbrengst van ongeveer 70 % behaalt worden.

-Chemicaliën waren afkomstig van leveranciers en hadden de volgende eigeschappen: 2-naphtol (Interchema, 99% zuiver), Natriumnitriet (Interchema, p.a.) p-chloroaniline (Fluka Chimika, 97% zuiver), Salicylzuur (onbekent, vermoedelijk chemisch zuiver), Tolueen (onbekent, vermoedelijk chemisch zuiver) Ether (Tendo's, HBV chemie, t.z.)
Azo dyes 2.png
Literatuur
Joan S. Fessenden, Ralph J. Fessenden “ organic chemistry, 6th ed.” P 893, 521-525, 672, 782, 524, 521, Thomson Learning.

Discussie topic: http://www.amateurchemie.nl/viewtopic.php?f=21&t=828
Will it work? You only know after the experiment!

Student (M.Sc) Scheikunde

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest