Gesamtreaktion
C₆H₅N₂⁺ + C₆H₅O⁻ (pH 9–10, 0–5 °C) → p-HO–C₆H₄–N=N–C₆H₅ (orange)
Ein Diazonium-Ion greift einen aktivierten Ring an: Azofarbstoffe.
Namensreaktion · Mechanismus
Azokupplung
Bei der Azokupplung wirkt ein Arendiazoniumion als schwaches Elektrophil gegenüber stark aktivierten Ringen – Phenolaten und Anilinen. Der Angriff am para-C-Atom (ortho, wenn para blockiert ist) und die anschließende Abspaltung des Ringprotons liefern eine Azoverbindung Ar–N=N–Ar′, die durch ihre ausgedehnte Konjugation farbig ist.
Mechanismus Schritt für Schritt
- Elektrophiler Angriff. Das Phenolat greift über sein para-C-Atom an
- Rearomatisierung. Hydroxid entfernt das para-H-Atom
Jeder Schritt ist Elektron für Elektron geprüft: Die Elektronenpfeile ergeben genau die gezeichneten Strukturen.
Wichtige Punkte
- Das Diazoniumsalz wird aus Anilin mit NaNO₂/HCl bei 0–5 °C hergestellt (Diazotierung).
- Ein schwaches Elektrophil: Nur Phenolate und Aniline reagieren, überwiegend in para-Position.
- Phenole kuppeln bei pH 9–10, Aniline bei pH 4–5.
- Die ausgedehnte Konjugation (Ar–N=N–Ar) absorbiert sichtbares Licht: Methylorange, Sudanfarbstoffe.
Prüfungswissen
- Phenol ergibt p-Hydroxyazobenzol (orange); Anilin ergibt p-Aminoazobenzol (Anilingelb); β-Naphthol ergibt einen orangeroten Farbstoff.
- Elektrophile aromatische Substitution; das Elektrophil ist das endständige N-Atom von Ar–N₂⁺.
- Phenole kuppeln am besten als Phenolate (pH 9–10); zu stark basisch wandelt das Diazoniumsalz in Diazotat um.
- Verwendet für Farbstoffe und Indikatoren wie Methylorange.
FAQ
Warum erfolgt die Kupplung in para-Position?
Das para-C-Atom wird durch O⁻ (oder NH₂) aktiviert und ist weniger gehindert als die ortho-Position; ein ortho-Angriff erfolgt nur, wenn para blockiert ist.
Warum ist der pH-Wert wichtig?
Phenol muss zum Phenolat deprotoniert sein, um reaktiv genug zu sein; bei sehr hohem pH wird das Diazoniumion jedoch in ein unreaktives Diazotat umgewandelt.
Warum sind Azoverbindungen farbig?
Die –N=N–-Gruppe verbindet zwei aromatische Ringe zu einem langen konjugierten System, das sichtbares Licht absorbiert.
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