Azide ist das Anion mit der Formel N. Es ist die verbundene Basis von Stickstoffwasserstoffsäure. N ist ein geradliniges Anion, das isoelectronic mit CO und NEIN ist. Pro Wertigkeitsband-Theorie kann azide durch mehrere Klangfülle-Strukturen, eine wichtige beschrieben werden, die N=N=N ist. Azide ist auch eine funktionelle Gruppe in der organischen Chemie, RN.

Natrium azide wird in Kraftfahrzeugluftsäcken gefunden; es zersetzt sich bei der Heizung, um Stickstoff-Benzin zu geben, das verwendet wird, um den Luftsack schnell auszubreiten. Das Antivirenrauschgift zidovudine (AZT) enthält eine azido Gruppe. Einige azides sind als bioorthogonal chemische Reporter wertvoll.

In der organischen Chemie werden azides als eine Weise allgemein verwendet, eine Amin-Gruppe vorzustellen. Sie sind auch für ihre Teilnahme in der "Klick-Reaktion" und Staudinger ligation populär. Diese zwei Reaktionen sind allgemein ziemlich zuverlässig, sich zur kombinatorischen Chemie leihend. Dass beiseite niedriges Molekulargewicht azides dazu neigt, folglich das Bedürfnis nach der Verwarnung nicht stabil zu sein.

Vorbereitung

Die Hauptquelle der azide Hälfte ist Natrium azide. Natrium azide wird industriell durch die Reaktion von Stickoxyd, NICHT mit Natrium amide, NaNH in flüssigem Ammoniak als Lösungsmittel gemacht. Die gesamte Stöchiometrie wird durch gegeben

:NO + 2NaNH → NaN + NaOH + NH

Die meisten anorganischen und organischen azides sind direkt oder indirekt von Natrium azide bereit. Zum Beispiel kann Leitungsazide, der in Sprengkapseln verwendet ist, von der metathesis Reaktion zwischen Leitungsnitrat und Natrium azide bereit sein. Als eine Pseudohalogen-Zusammensetzung versetzt Natrium azide allgemein eine passende abreisende Gruppe (z.B. Br, ich, OTs), um die Azido-Zusammensetzung zu geben.

Aryl azides kann durch die Versetzung des passenden diazonium Salzes mit Natrium azide oder trimethylsilyl azide bereit sein; nucleophilic aromatischer Ersatz ist auch sogar mit Chloriden möglich. Anilin und aromatischer hydrazines erleben Diazotierung, wie alkyl Amine und hydrazines tun.

Passend erleben functionalized aliphatic Zusammensetzungen nucleophilic Ersatz mit Natrium azide. Aliphatic alcohols geben azides über eine Variante der Reaktion von Mitsunobu mit dem Gebrauch von Stickstoffwasserstoffsäure. Hydrazines kann auch azides durch die Reaktion mit Natrium nitrite bilden:

: PhNHNH  PhN

Alkyl oder aryl acyl Chloride reagieren mit Natrium azide in der wässrigen Lösung, acyl azides zu geben, die isocyanates in der Neuordnung von Curtius geben.

Die Azo-Übertragungszusammensetzungen, trifluoromethanesulfonyl azide und imidazole-1-sulfonyl azide, sind von Natrium azide ebenso bereit. Sie reagieren mit Aminen, um den entsprechenden azides zu geben:

:RNH  RN

Dutt-Wormall Reaktion

Eine klassische Methode für die Synthese von azides ist die Dutt-Wormall Reaktion, in der ein diazonium Salz mit einem Sulfonamid zuerst zu einem diazoaminosulfinate und dann auf der Hydrolyse der azide und eine sulfinic Säure reagiert.

Reaktionen

Anorganischer azides

Die meisten azide Salze zersetzen sich gewaltsam, um Stickstoff-Benzin, zum Beispiel mit dem Natrium und Silber azides zu geben:

:2 NaN  2 Na + 3 N

:2 AgN  2 Ag + 3 N

Sie befreien auch toxische Stickstoffwasserstoffsäure in Gegenwart von starken Säuren:

:H + N  HN

Salze von Azide können mit schweren Metallen oder schweren Metallzusammensetzungen reagieren, um die entsprechenden azides zu geben, die empfindlicher sind als Natrium azide allein. Sie zersetzen sich mit Natrium nitrite, wenn angesäuert. Das ist eine Methode, restlichen azides vor der Verfügung zu zerstören.

: 2 NaN + 2 HNO  3 N + 2 NICHT + 2 NaOH

Viele anorganische covalent azides, z.B Chlor, Brom, und Jod azides, sind ebenso beschrieben worden.

Das azide Anion benimmt sich als ein nucleophile; es erlebt nucleophilic Ersatz sowohl für aliphatic als auch für aromatische Systeme. Es reagiert mit epoxides, eine Ringöffnung verursachend; es erlebt Michael ähnliche verbundene Hinzufügung zu 1,4-ungesättigten Carbonyl-Zusammensetzungen.

Organischer azides

Organische azides beschäftigen sich mit nützlichen organischen Reaktionen. Der Endstickstoff ist mild nucleophilic. Azides stoßen leicht diatomic Stickstoff, eine Tendenz aus, die in vielen Reaktionen wie Staudinger ligation oder die Neuordnung von Curtius oder zum Beispiel in der Synthese von γ-imino-β-enamino esters ausgenutzt wird.

Azides kann auf Amine durch hydrogenolysis oder mit einem phosphine, z.B triphenylphosphine in der Reaktion von Staudinger reduziert werden. Diese Reaktion erlaubt azides, als geschützter-NH synthons zu dienen:

:RN  RNH

Im azide alkyne Huisgen cycloaddition reagieren organische azides als 1,3 Dipole, mit alkynes reagierend, um eingesetzt 1,2,3-triazoles zu geben. Diese Reaktion ist in der Klick-Chemie sehr populär.

Ein anderer azide Stammkunde ist tosyl azide hier in der Reaktion mit norbornadiene in einer Stickstoff-Einfügungsreaktion:

Azides in der Koordinationschemie

Azides kann als Quellen der Nitrido-Funktion in der Koordinationschemie von späten Übergang-Metallen verwendet werden, der Verlust von N vom Terminal azide Komplexe kann so die Bildung von ungewöhnlichen Oxydationsstaaten erleichtern (sieh hohes-valent Eisen).

Bemerkenswerte Salze

Schwere Metallsalze, wie Leitung azide, Pb (N), sind mit dem Stoß empfindliche Sprengkapseln, die sich zersetzen, um zu führen, und Stickstoff:

Pb (N) (s)  Pb (s) + 3N (g).

Sicherheit

• Azides sind explosophores und Toxine. Beispiel: tetraazidomethane.
• Natrium azide ist (mündlich (Ratte) = 27 Mg/Kg) toxisch und kann durch die Haut absorbiert werden. Es zersetzt sich explosiv nach der Heizung zu obengenannten 275 °C und reagiert kräftig mit CS, Brom, Stickstoffsäure, dimethyl Sulfat und eine Reihe von schweren Metallen, einschließlich Kupfer und Leitung. In der Reaktion mit Wasser oder Säuren von Brønsted wird der hoch toxische und explosive Wasserstoff azide veröffentlicht.
• Schweres Metall azides wie Leitung sind azide primäre hochexplosive Sprengstoffe detonable, wenn geheizt oder geschüttelt. Schweres Metall azides wird gebildet, wenn Lösungen von Natrium azide oder HN Dämpfen in Kontakt mit schweren Metallen oder ihren Salzen eintreten. Schweres Metall azides kann unter bestimmten Verhältnissen, zum Beispiel, in Metallrohrleitungen und auf den Metallbestandteilen der verschiedenen Ausrüstung (Drehevaporators anwachsen, Ausrüstung gefriertrocknend, Fallen, Wasserbäder, überflüssige Pfeifen abkühlend), und so zu gewaltsamen Explosionen führen.
• Einige organischer und anderer covalent azides werden als hoch explosiv und toxisch klassifiziert (anorganischer azides als neurotoxins; Azide-Ionen als cytochrome c oxidase Hemmstoffe).
• Es ist berichtet worden, dass Natrium azide und Polymer-gebundene azide Reagenzien mit dichloromethane und Chloroform reagieren, um di - und triazidomethane resp zu bilden., die beide in hohen Konzentrationen in der Lösung nicht stabil sind. Verschiedene verheerende Explosionen wurden berichtet, während Reaktionsmischungen auf einen Drehevaporator konzentriert wurden. Die Gefahren von diazidomethane (und triazidomethane) sind gut dokumentiert worden.
• Fester iodoazide ist explosiv und sollte ohne Lösungsmittel nicht bereit sein.

Siehe auch

Pentazenium

Links

• Synthese von organischem azides, neue Methoden
• Das Synthetisieren, sich läuternd, und organischen Azides behandelnd