[科普中國]-偶氮化合物

偶氮化合物即AZO，偶氮基─N=N─與兩個烴基相連接而生成的化合物，通式R─N=N─R′。

制備偶氮化合物具有順、反幾何異構(gòu)體(見幾何異構(gòu))。反式比順式穩(wěn)定。兩種異構(gòu)體在光照或加熱條件下可相互轉(zhuǎn)換： 偶氮化合物主要通過重氮鹽的偶聯(lián)反應制得，例如： 氫化偶氮化合物和芳香胺在氧化劑存在下,可被氧化為相應的偶氮化合物；氧化偶氮化合物和硝基化合物在還原劑存在下，也可被還原為偶氮化合物。1

應用偶氮基能吸收一定波長的可見光，是一個發(fā)色團。偶氮染料是品種最多、應用最廣的一類合成染料，可用于纖維、紙張、墨水、皮革、塑料、彩色照相材料和食品著色。有些偶氮化合物可用作分析化學中的酸堿指示劑和金屬指示劑。有些偶氮化合物加熱時容易分解，釋放出氮氣，并產(chǎn)生自由基，如偶氮二異丁腈AIBN等：故可用作聚合反應的引發(fā)劑。1

芳香族偶氮化合物特點芳香族偶氮化合物共軛體系進一步增大，并且具有較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，良好的光學性能和溶解性。芳香偶氮化合物通常以比較穩(wěn)定的反式結(jié)構(gòu)存在，在適當?shù)牟ㄩL的紫外光照射下， 反式結(jié)構(gòu)會逐漸轉(zhuǎn)變成順式結(jié)構(gòu)，在可見光的照射下，順式結(jié)構(gòu)又可恢復到反式結(jié)構(gòu)。這些特點使得芳香偶氮化合物作為一種重要的化合物中間體，被廣泛地應用于有機染料、生物醫(yī)藥、食品添加劑、自由基誘發(fā)劑、液晶材料及非線性光學材料等許多領(lǐng)域。2

合成因此， 高效地合成芳香偶氮化合物的方法長期以來備受關(guān)注。文獻報道過的偶氮苯類化合物的合成方法主要有重氮偶合法、硝基還原法、芳基肼氧化法及芳胺氧化法等。 其中， 芳胺氧化法因其原料來源廣泛易得，反應操作簡單， 反應條件溫和等， 具有更廣闊的應用前景。 例如Cu（I）、Cu（II）、Ag 納米顆粒、Au 納米顆粒等在芳胺的氧化法合成偶氮苯類化合物都有報道。 但這些方法需要對催化劑預先處理或者需要氧氣的參與， 原材料昂貴。2

研究進展東華大學化學化工與生物工程學院安玉龍等考察了碳酸銀作為催化劑和氧化劑，在叔丁醇鉀的輔助作下， 氯苯中加熱反應合成芳香偶氮類化合物的反應活性，獲得良好的效果，為偶氮苯類化合物的合成提供了一種簡便有效的合成方法。具體步驟如下：除非特別說明， 所有的反應都在敞口的環(huán)境中進行。向反應瓶中依次加入1 mmol 芳胺、2 mmol 碳酸銀、2 mmol 叔丁醇鉀和5 mL 氯苯， 加熱至120 ℃攪拌3h（通過TLC監(jiān)測反應進行程度）。反應結(jié)束后，冷卻至室溫，減壓蒸除溶劑，加50 mL 乙酸乙酯和20 mL 水，充分振蕩，分出有機層，水層用乙酸乙酯萃取3次， 每次10 mL。合并有機層，無水硫酸鈉干燥， 進行柱層析分離（硅膠柱100～200 目， 洗脫劑為石油醚），得到偶氮苯類化合物。2

偶氮AZO的危害及限制很多偶氮化合物有致癌作用，如曾用于人造奶油著色的奶油黃能誘發(fā)肝癌，屬于禁用；作為指示劑的甲基紅可引起膀胱和乳腺腫瘤。有些偶氮化合物雖不致癌，但毒性與硝基化合物和芳香胺相近。 為保護人類健康，提供消費者安全，荷蘭、奧地利和德國已經(jīng)先后采取了強制性規(guī)則以禁止在消費品中使用含偶氮的著色劑。2002年9月11日和2003年1月6日，歐洲議會和歐盟委員會也公布了2002/61/EC與2003/3/EC指令，限制在某些紡織品和皮革制品中使用具有致癌作用的偶氮著色劑，禁止銷售用受限制含偶氮著色劑著色的商品。

2002/61/EC與2003/3/EC指令逐步被編入各國法律，并分別已經(jīng)于2003年9月11日和2004年6月30日生效。在22種芳烴胺中，一種或多種芳烴胺內(nèi)的偶氮著色劑(芳烴胺)含量應低于30mg/kg。此外，索引編號為611-070-00-2的藍色著色劑在任何產(chǎn)品中的含量應限定在1000mg/kg以內(nèi)。

目前AZO FREE偶氮控已成為國際紡織品服裝貿(mào)易中最重要的品質(zhì)監(jiān)控項目一，也是生態(tài)紡織品最基本的質(zhì)量指標之一。德國政府于1994年頒布的法令規(guī)定，凡是進入德國的皮革、紡織品必須進行AZO檢測，緊接著歐盟部分國家紛紛效法。目前歐盟禁用的二十四種致癌芳香胺染料包括：

1、4-氨基聯(lián)苯

2、聯(lián)苯胺

3、4-氯-2-甲基苯胺

4、2-萘胺

5、4-氨基-3，2-二甲基偶氮苯

6、2-氨基-4-硝基甲苯

7、2，4-二氫基甲醚

8、4-氯苯胺

9、4，4‘-二氨基二苯甲烷

10、3，3‘-二氯聯(lián)苯胺

11、3，3‘-二甲氧基聯(lián)苯胺

12、3，3‘-二甲基聯(lián)苯胺

13、3，3‘-二甲基-4，4-二氨基二苯甲烷

14、2-甲氧基-5-甲基苯胺

15、4，4‘-亞甲基-二(2-氯苯胺)

16、4，4‘-二氨基二苯醚

17、4，4‘-二氨基二苯硫醚

18、2-甲基苯胺

19、2，4-二氫基甲苯

20、2，4，5-三甲基苯胺

21、4-氨基偶氮苯

22、2-甲氧基苯胺

23、2，4-二甲基苯胺

24、2，6-二甲基苯胺1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大學