Azobenzen: Różnice pomiędzy wersjami

Usunięte 64 bajty ,  11 miesięcy temu
m
WP:SK, drobne techniczne
m (Poszerzenie opisu azobenzenu i charakterystyka związku pod względem chemicznym, fizycznym i budowy. Opis procesu izomeryzacji trans-cis. Dodanie rozdziału o reaktywności chemicznej azobenzenu.)
m (WP:SK, drobne techniczne)
|inne rozpuszczalniki =
|temperatura topnienia = 65–68
|tt źródło = <ref name="CID">{{ChemIDplus|CAS=103-33-3|nazwa=Azobenzene|data dostępu=2012-02-22}}</ref><ref name="SA">{{Sigma-Aldrich|MSDS=tak|424633|Sigma-Aldrich}}</ref>
|tt warunki niestandardowe = izomer ''trans''
|temperatura wrzenia = 293
|układ krystalograficzny =
|moment dipolowy = izomer trans: 0 D, izomer cis: 3
|moment dipolowy źródło = <ref name="Hartley">{{cytuj pismo|autor=G. S. Hartley, R. J. W. Le Fèvre|tytuł=The dipole moments of cis- and trans-azobenzenes and of some related compounds|czasopismo=J. Chem. Soc.|strony=531-535|data=1939|doi=10.1039/JR9390000531}}</ref>
|karta charakterystyki = {{Sigma-Aldrich|link=tak|424633|Sigma-Aldrich}}
|zagrożenia GHS źródło = {{CLI|9850|CLP=tak|data dostępu=2015-04-07}}
|commons =
}}
'''Azobenzen''', '''difenylodiazen''' – [[związki organiczne|organiczny związek chemiczny]], jeden z aromatycznych [[grupa azowa|związków azowych]]. Jest najprostszym arylowym związkiem azowym. Termin "azobenzen" jest często stosowany również w odniesieniu do związków, które są pochodnymi diazenu (diimidu), które nazywa się "diazenami". Diazeny to związki silnie absorbujące światło i są powszechnymi barwnikami. <ref>{{Cytuj |redaktor = Miloslav Nič, Jiří Jirát, Bedřich Košata, Aubrey Jenkins, Alan McNaught |tytuł = azo compounds |data = 2009-06-12 |data dostępu = 2020-10-21 |isbn = 978-0-9678550-9-7 |wydanie = 2.1.0 |miejsce = Research Triagle Park, NC |wydawca = IUPAC |doi = 10.1351/goldbook.a00560 |url = http://goldbook.iupac.org/A00560.html |język = en}}</ref>.
 
Stosowany jest do produkcji barwników organicznych.
 
== Struktura i synteza ==
Azobenzen jest cząsteczką, której struktura zawiera dwa pierścienie fenylowe połączone wiązaniem podwójnym N = N tzw. [[Grupa azowa|grupą azową]]. Występuje w postaci pomarańczowych [[Ciało krystaliczne|kryształów]] lub ciemnobrązowego bezpostaciowego ciała stałego. Nie rozpuszcza się w wodzie, natomiast dobrze rozpuszcza się w podstawowych rozpuszczalnikach organicznych takich jak [[etanol]], [[metanol]] czy [[benzen]]. Dzięki obecności wiązania N = N posiada zdolność do [[Fotoizomeryzacja|fotoizomeryzacji]] geometrycznej. Należy do związków [[fotochromizm|fotochromowych]], występuje w dwóch odmianach [[izomeria geometryczna|izomerycznych ''cis'' i ''trans'']]. Cząsteczki te charakteryzują się spektroskopowo niskoenergetycznym pasmem n – π * w obszarze widzialnym i wysokoenergetycznym pasmem π – π * w obszarze UV. Izomer ''trans'' jest bardziej stabilny termodynamicznie od izomeru ''cis''. Trans azobenzen jest cząsteczką płaską. Odległość wiązania N=N wynosi 1.189 Å. Azobenzen w formie cis charakteryzuje się bardziej skręconą geometrią pod kątem 173,5°, a odległość wiązania N=N wynosi 1.251Å. <ref>{{Cytuj |autor = Osvaldo N. Oliveira, Maria Raposo, Anantharaman Dhanabalan |redaktor = Hari Singh Nalwa |tytuł = Chapter 1 - LANGMUIR-BLODGETT AND SELF-ASSEMBLED POLYMERIC FILMS |data = 2001-01-01 |data dostępu = 2020-10-21 |isbn = 978-0-12-513910-6 |miejsce = Burlington |wydawca = Academic Press |s = 1–63 |url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780125139106500475 |język = en}}</ref>
 
== Izomeryzacja ''trans-cis'' ==
[[Plik:Azobenzene isomerization.png|thumb|260px|left|Proces [[fotoizomeryzacja|fotoizomeryzacji]] pod wpływem światła laserowego]]
Oba izomery mogą w siebie wzajemnie przechodzić termicznie lub [[fotochemizm|fotochemicznie]] (np. pod wpływem [[Ultrafiolet|nadfioletowego]] światła [[laser]]owego). Przejście od bardziej stabilnej formy ''trans'' do formy ''cis'' zachodzi pod wpływem naświetlania światłem [[ultrafiolet]]<nowiki/>owym ([[UV]]) tj. długość fali z zakresu 300–400 nm. Powrotna zmiana [[konformacja|konformacji]] może zajść pod wpływem fali świetlnej z zakresu światła widzialnego (λ = 425–500 nm) lub w wyniku relaksacji (swobodnego powrotu do bardziej stabilnej formy).<ref>{{Cytuj |autor = Q. Yu, H. Chen |redaktor = Zheng Zhang |tytuł = 7 - Interaction of switchable biomaterials surfaces with proteins |data = 2015-01-01 |data dostępu = 2020-10-21 |isbn = 978-0-85709-713-2 |miejsce = Oxford |wydawca = Woodhead Publishing |s = 167–188 |url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780857097132000079 |język = en}}</ref>. Takie działanie indukuje powrót izomerów cis do ich odpowiedników w formie trans. Izomery ''cis'' i ''trans'' mają nie tylko różną strukturę, ale także odmienne własności fizyczne i chemiczne, wynikające z odmienności ich budowy. Skutkiem fotoindukowanej reakcji izomeryzacji są zmiany w strukturze cząsteczki takie jak przejście izomeru trans w cis powoduje zmniejszenie odległości między atomami węgla w położeniu para w odniesieniu do atomów azotu z 9,0 Å do 5,5 Å. Konsekwencją tej zmiany jest zmiana [[Moment dipolowy|momentu dipolowego]] cząsteczki. Forma trans azobenzenu nie posiada momentu dipolowego, natomiast forma cis już tak i wynosi on 3,0D
 
Izomeryzację trans – cis można obserwować za pomocą spektroskopii UV-Vis. Aby reakcja ta mogła zajść potrzebna jest duża energia aktywacji. W widmach absorpcyjnych można zaobserwować dwa możliwe pasma. Pasmo o większej intensywności jest związane z przejściem elektronowym π→π* powodującym rotację wokół podwójnego wiązania N = N. Wystąpienie drugiego pasma jest natomiast konsekwencją przejścia n→π*, któremu towarzyszy płaska inwersja przy atomie azotu. W zależności od zastosowanej długości fali wzbudzenie może przebiegać dwojako, natomiast każdy z tych sposobów prowadzi do otrzymania identycznej formy struktury. <ref>{{Cytuj |autor = Ewelina Ortyl |tytuł = "Zjawiska fotochromowe w wybranych polimerach" Instytut Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej |data = 2005}}</ref>.
 
== Reaktywność chemiczna ==
Azobenzen należy do grupy [[Zasady|słabych zasad]]. Poddaje się protonowaniu przy użyciu jednego [[Azot|azotuazot]]u o wartości [[Moc kwasu|pKa]] równej -2,95. Funkcjonuje również jako kwas Lewisa. Wiąże się z centrami metali o niskiej wartościowości, np. Ni(Ph<sub>2</sub>N<sub>2</sub>)(PPh<sub>3</sub>)<sub>2</sub>. Produktem reakcji utlenienia jest azoksybenzen, a reakcji uwodornienia difenylohydrazynę.<ref>{{Cytuj |autor = Y FEDOTOVA, A KORNEV, V SUSHEV, Y KURSKY, T MUSHTINA |tytuł = Phosphinohydrazines and phosphinohydrazides M(–N(R)–N(R)–PPh2)n of some transition and main group metals: synthesis and characterizationRearrangement of Ph2P–NR–NR– ligands into aminoiminophosphorane, RNPPh2–NR–, and related chemistry |czasopismo = Journal of Organometallic Chemistry |data = 2004-09-22 |data dostępu = 2020-10-21 |issn = 0022-328X |wolumin = 689 |numer = 19 |s = 3060–3074 |doi = 10.1016/s0022-328x(04)00470-x |url = http://dx.doi.org/10.1016/s0022-328x(04)00470-x}}</ref>.
 
== Zobacz też ==
* [[stylben]]
* [[fotochromizm]]
* [[Azozwiązki|związki azowe]]
72 347

edycji