Die Synthese von Azofarbstoffen Available at www.schorschium.net

Azofarbstoffe-Eigenschaften Azofarbstoffe sind Verbindungen, in denen Azogruppen (-N=N-) an sp2-hybridisierte Kohlenstoffatome (meist Benzolringe) gebunden sind. Sie sind hinsichtlich der Zahl der bekannten Verbindungen und der Produktionsmenge die größte Klasse synthetischer Farbstoffe.

Azofarbstoffe- Geschichte Der erste Azofarbstoff wurde durch einen Zufall entdeckt. William Perkin versuchte Chinin synthetisch herzustellen um den britischen Soldaten in den Kolonien bei Tropenkrankheiten zu helfen. Dies gelang ihm zwar nicht, aber es entstand bei seinen Experimenten eine violette Farbe, die auf Seide oder Baumwolle aufgetragen eine bis dahin ungeahnte Schönheit und Reinheit ergab. Man nannte es: Mavein oder Anilinpurpur. Doch die Struktur und die Synthese wurden damals nicht vollständig aufgeklärt.

Azofarbstoffe- Geschichte Drei Jahre später 1859 wurde dann das Anilingelb, bzw.Buttergelb, synthetisiert. In den folgenden Jahren entwickelten sich u.a. durch das Prinzip der Synthese große Chemiewerke, aus denen z.B. BASF, Bayer und Hoechst hervorgingen. Durch die einfache Abwandlung der Komponenten konnten schon im 19. Jahrhundert mehrere tausend Azofarbstoffe im roten bis orangenen Bereich hergestellt werden, so waren bereits gegen Ende des Jahrhunderts etwa 15.000 bekannt und geschützt.

Azofarbstoffe- Geschichte Der deutsche Chemiker Peter Griess entschlüsselte 1862 den Reaktionsmechanismus. Dieser besteht aus zwei hauptsächlichen Schritten: - Diazotierung - Azokupplung Ausgangsstoff ist meist das Anilin oder entsprechende am Benzolring substituierte Derivate.

Azofarbstoffe- Diazotierung Primäre Amine (oder aromatische Amine) reagieren mit salpetriger Säure zu Diazonium Salzen. Diesen Vorgang nennt man Diazotierung. Aliphatische Diazonium Salze sind äußerst instabil, sie zerfallen spontan zu Alkoholen und Stickstoff. Sie eignen sich deshalb nicht zur Farbstoffherstellung

Azofarbstoffe- Diazotierung Bildung eines Diazonium Salzes aus Anilin Aromatische Diazonium-Verbindungen sind wesentlich stabiler, da durch den Phenylrest die positive Ladung am Stickstoff durch Mesomerie stabilisiert ist. Erst beim Erwärmen zerfällt das Diazonium-Kation nach folgender Reaktion:

Azofarbstoffe- Azokupplung Aromatische Diazonium Salze sind stabil und können daher in der Kälte Aromaten elektrophil angreifen! Dieses Verhalten ist Grundlage für die Bildung von Azoverbindungen. Azokupplung eines Diazonium Salzes aus Anilin Der endständige Stickstoff am Diazonium-Ion besitzt elektrophile Eigenschaften. Er kann daher mit Aromaten als Elektrophil eine Substitutionsreaktion eingehen (Kupplung). Diese Kupplungsreaktionen laufen nach den Prinzip einer elektrophilen Substitution ab. Auf diese Weise werden Azofarbstoffe technisch hergestellt.

Azofarbstoffe- Azokupplung Mesomerie Eliminierung des Protons

Azofarbstoffe- Allgemein Durch verschiedene Seitengruppen lässt sich ein weiter Wellenlängenbereich für die Absorption dieser Verbindungen einstellen. Azofarbstoffe zeichnen sich durch eine hohe Stabilität aus und die photochemische cis-trans-Umlagerung hat nahezu keine Nebenreaktionen. Reversible cis-trans-Umlagerung von 4-Dimethylaminoazobenzol-4'-isothiocyanat (DABITC)

Azofarbstoffe- Absorption

Quellenangabe Literatur: BECKER, Heinz et al.; Organikum, Organisch-chemisches Grundpraktikum ; 18. berichtigte Auflage; Berlin; Deutscher Verlag der Wissenschaften; 1990 Schallies; Kunststoffe,Farbstoffe,Waschmittel;Bamberg;C.C. Buchner;1982 Internetquellen: http:/www.abi-tools.de (13.02.03);Abi-Power Tools; Azofarbstoffe;Meldung vom 10.02.99; http:/www.abi-tools.de http://www.uni-siegen.de (13.02.03);Azofarbstoffe; http://www.uni-siegen.de/dept/fb08/abteil/org/org1/vorlesung/ kapitel12_13/sld016.htm http://www.raumausstattung.de (13.02.03);Nomite; Azofarbstoffe; Meldung vom 24.01.2003; http://www.raumausstattung.de/B_vorauswahl.html http://ac16.uni-paderborn.de (13.02.03); Vorlesung Organische Chemie III: Farbstoffe; http://ac16.uni- paderborn.de/fels/_ws133070/kap5.html#kap5_2 http://www.erzwiss.uni-hamburg.de(13.02.03); Lebensmittelfarbstoffe - Kritische Betrachtung http://www.erzwiss.uni-hamburg.de/Inst02/Lemi/Farbstofftoxikologie.htm#Azo http://pc1.uni-bielefeld.de (13.02.03); Probeteilchen für HRS-Messungen; http://pc1.uni- bielefeld.de/~stefan/prom/node9.html#SECTION02022100000000000000 http://www.fundus.org(13.02.03)Referat: BASF, wirtschaftliche Entwicklung und Sozialpolitik 1865-1900; http://www.fundus.org/pdf.asp?ID=7346

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