アゾ化合物

アゾ化合物とは

アゾ基-N=N-を持つ化合物の総称をアゾ化合物と呼ぶ。下はp-ヒドロキシアゾベンゼンの構造式である。

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ジアゾ化とは

「ジアゾ」とはジアゾニウムイオン−N+≡Nのことである。 芳香族アミンに亜硝酸ナトリウムなどの亜硝酸塩を反応させると、ジアゾニウム塩を生成することができる。アニリンと塩酸と亜硝酸ナトリウムを低温で反応させると、塩化ベンゼンジアゾニウムが生成される（下図）。塩化ベンゼンジアゾニウムは低音でないと水と反応してフェノールと窒素になってしまう。

http://www.chem.ucla.edu/

ジアゾニウムイオンの窒素の電荷が正になる理由としては、次の反応式を見ると理解しやすい。

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下段左HO-N=N-にH+が反応した時に、Nから電子が奪い取られてH2Oが生成される（下段中央）。そこで、もう片方のNが電子を１つ渡して配位結合となり、N≡N+-となる。

カップリング

カップリングとはジアゾニウム化合物と他の芳香族化合物とをカップリングし、アゾ化合物を合成する反応である。

ジアゾニウム塩の水溶液を冷却しながら、フェノール類の塩基性水溶液と反応させると、アゾ化合物を生成することができる。アゾ染料として使用される。ジアゾニウム塩は温度が高いと水と反応し、フェノールと窒素となるので注意する。

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p-ヒドロキシアゾベンゼン（上記画像アセトンに溶かしたもの）は橙色をしている

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実験で確かめよう

目的

塩化ベンゼンジアゾニウムをアニリンから作成し、ナトリウムナフキシドと反応させ、1-フェニルアゾ-2-ナフトール（アゾ染料）を作成し、実際に布を染色する。

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準備

アニリン1ml、2mol/l HCl 10ml、NaNO2 1g、純水、2-ナフトール 0.2g、2mol/l NaOH 6ml
氷、染色する木綿布

実験方法

1. アニリン1mlと2mol/l HCl 10mlを試験管Aに入れ、氷水で冷却しながらよく振り混ぜる。
2. NaNO2 1gと純水10mlを試験管Bに入れ、溶解し、氷水で冷却する。
3. 試験管Aに試験管Bの溶液を少しずつ加える。
4. 試験管Cに2-ナフトール0.2gと2mol/l NaOH 6mlを加え、よくふって溶かす。
5. 試験管Cに木綿布を入れ、よく浸し、十分溶液が染みこんだら新聞紙で水分を十分きる。
6. 上記の木綿布を試験管Aに入れ2分間放置し、水洗した後に乾燥させると、鮮やかなオレンジ色になっている。

結論

1. 手順１ではアニリンは塩基性なので、酸であるHClと反応し、アニリン塩酸塩が生成される。
2. 手順３ではアニリン塩酸塩とNaNO2が反応し、演歌ベンゼンジアゾニウムが生成される。
3. 手順４では、ナフトール（フェノール類）は酸性なので、NaOHと塩を生成し、ナトリウムフェノキシドが生成される。
4. 手順６では塩化ベンゼンジアゾニウムとナトリウムフェノキシドがカップリングし、1-フェニルアゾ-2-ナフトール（オレンジ色）が生成される。