Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Химиялық қосылыстар класы; өте түсті бояулар Формазандар - формазанның формальды туындылары [H2NN=CHN=NH], еркін түрінде белгісіз, жалпы формуласы [R N=N C(R') =N NH R" болатын қосылыстар. Формазан бояғыштары - тетразолий тұздарын дегидрогеназалар мен редуктазалар арқылы редукциялау арқылы алынатын жасанды хромогенді өнімдер. Олардың түстері қара көгілдірден қызылға дейін, қызғылт-қызғылт сарыға дейін әр түрлі болады, бұл реакция үшін субстрат ретінде пайдаланылған тетразолий тұзының түріне байланысты.
Class of chemical compounds; intensely colorful dyes
The formazans are compounds of the general formula [R N=N C(R')=N NH R"], formally derivatives of formazan [H2NN=CHN=NH], unknown in free form. Formazan dyes are artificial chromogenic products obtained by reduction of tetrazolium salts by dehydrogenases and reductases. They have a variety of colors from dark blue to deep red to orange, depending on the original tetrazolium salt used as the substrate for the reaction.
Құрылымы мен реактивтілігі
Формазандар - мынадай құрылыммен сипатталатын өте түсті қосылыстар: [ N = N C ((R) = N NH ], және азоттық (−N = N−) бояулармен тығыз байланысты. Олардың құрылымын алғаш рет 1892 жылы фон Пехман және Бэмбергер мен Уилрайт өз бетінше анықтады. Олардың терең түсі мен редокстық химиясы азотқа бай тірек сүйегінен туындайды. Формазандар жоғары таутомерлік және конформациялық икемділікке ие. 1,5 дисубституцияланған формазандар екі таутомер түрінде болуы мүмкін (төмендегі суретте 1 және 2). Депротоннандыру кезінде пайда болған анион (3) резонанспен тұрақтандырылады. Өтпелі металл иондарымен (Cu2+, Co3+, Ni2+, Zn2+, т.б.) формазандар өте түсті кешендерді (келаттар) құрайды. Формазандарды күшті қышқылдар мен негіздермен бірге реакцияға түсетіндіктен амфотерлік деп санауға болады. Мұндай қосылыстардың тотығуы олардың түссiз тетразолий тұздарына айналуына әкеледi. Қолданылатын әртүрлі тотықтырғыштардың арасында сынап оксиді, азот қышқылы, изоамил нитриті, N бромосукцинимид, калий перманганат, қорғасын тетра ацетаты және т-бутил гипохлориті бар. Диазоний қосылыстарының альдегид гидразондармен реакциясы формазандарды өндірудің ең кең таралған әдістерінің бірі болып табылады. Гидразондар - электронға бай қосылыстар, диазон тұздарымен реакцияға келіп, азот немесе көміртек атомынан формазандар түзіледі. Диазоний тұздары гидразондағы амин азотқа қосылып, сутегінің ығысуымен аралық зат береді, содан кейін формазанға қайта орналасады. Формазандарды синтездеудің тағы бір түрі - активті метилен қосылыстарының диазоний тұздарымен реакция жасауы. Диазоний тұздары белсенді метилен қосылыстарына аралық азо қосылысын қалыптастыру үшін қосылады, содан кейін екінші диазоний тұзы қосылады (басқа сілтілі жағдайларда), тетразен пайда болады, содан кейін 3-орындалған формазан пайда болады. Формазандар сондай-ақ, әдетте, гидразонил галоидтарының тиісті гидразин туындыларымен реакция арқылы дайындалатын, сәйкес гидразидиндерді тотықтандыру арқылы да өндірілуі мүмкін. Мысалы, этил форматы немесе ортоформаты қышқыл жағдайда екі фенилгидразин эквивалентімен реакцияға келіп, 1,5 дифенилформазан береді. Негізгі жағдайларда этил нитраты метилен позициясында реакцияға түсіп, 3 метил-1,5 дифенилформазанды береді, оны сондай-ақ фенилазоэтанның изоамил нитритімен реакциясынан алуға болады. Сонымен қатар, формазандарды алмастырылған тетразолий тұздарын фотохимиялық жолмен немесе аскорбин қышқылының әсерінен сілтілік ортада ыдырау арқылы алуға болады.
Formazans are intensely colorful compounds characterized by the following structure: [ N=N C(R)=N NH ], and are closely related to azo (−N=N−) dyes. Their structure was first defined in 1892, by von Pechmann and by Bamberger and Wheelwright independently. Their deep colour and redox chemistry derive from their nitrogen rich backbone. Formazans have a high tautomeric and conformational flexibility. 1,5 disubstituted formazans can exist as two tautomers (1 and 2 in the image below). Upon deprotonation, the formed anion (3) is stabilized by resonance. With transition metal ions (Cu2+, Co3+, Ni2+, Zn2+, etc), formazans form highly coloured complexes (chelates). Due to their ability to react with both strong acids and bases, formazans can be considered amphoteric. Oxidation of such compounds results in their conversion into colorless tetrazolium salts. Among the various oxidants used are mercuric oxide, nitric acid, isoamyl nitrite, N bromo succinimide, potassium permanganate, lead tetra acetate and t butyl hypochlorite. The reaction of diazonium compounds with aldehyde hydrazones is one of the most common procedures to produce formazans. Hydrazones, which are electron rich compounds, react with diazonium salts either at a nitrogen or a carbon atom to produce formazans. Diazonium salts couple to the amine nitrogen in the hydrazone with displacement of a hydrogen to give the intermediate, which then rearranges to the formazan. Another form to synthesize formazans is by the reaction of active methylene compounds with diazonium salts. Diazonium salts add to active methylene compounds to form an intermediate azo compound, followed by the addition of a second diazonium salt (under more alkaline conditions), yielding tetrazene, which then forms a 3 substituted formazan. Formazans can also be produced by the oxidation of the corresponding hydrazidines, usually prepared via reaction of hydrazonyl halides with the appropriate hydrazine derivatives. For example, ethyl formate or orthoformate reacts with two equivalents of phenylhydrazine to yield 1,5 diphenylformazan, under acidic conditions. Under basic conditions, ethyl nitrate reacts at the methylene position to yield 3 methyl 1,5 diphenylformazan, which can also be obtained from the reaction of phenylazoethane with isoamyl nitrite. Additionally, formazans can be obtained by the decomposition of substituted tetrazolium salts either photochemically or under the influence of ascorbic acid in an alkaline medium.