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Nitrosobenceno

El nitrosobenceno es un compuesto orgánico con la fórmula C6H5NO . Es uno de los compuestos nitrosos orgánicos prototípicos . Característico de su grupo funcional, es una especie de color verde oscuro que existe en equilibrio con su dímero de color amarillo pálido . Tanto el monómero como el dímero son diamagnéticos .

Equilibrio monómero-dímero

El nitrosobenceno y otros nitrosoarenos suelen participar en un equilibrio monómero-dímero. Los dímeros suelen ser los preferidos en estado sólido, mientras que los monómeros de colores intensos son los preferidos en solución diluida o a temperaturas más altas. Los dímeros pueden formularse como Ar(O )N + =N + (O )Ar. Existen como isómeros cis y trans debido a la presencia del doble enlace N–N. Los dímeros a veces se denominan azobencenodióxidos. La isomerización cis-trans se produce a través de la intermediación del monómero. [1]

En el caso del propio nitrosobenceno, la forma monomérica metaestable podría prepararse por sublimación sobre un dedo frío . El material monomérico se sublima selectivamente debido a su menor peso molecular y se recoge en un dedo frío como cristales brillantes de color verde oscuro. Con el tiempo, el material monomérico se dimeriza para dar el dióxido de azobenceno original como un sólido de color amarillo pálido. Como dicta el principio de Le Chatelier , el nitrosobenceno existe en la fase de solución como una mezcla de monómero y dímero en equilibrio dinámico cuya composición depende de la temperatura (el monómero se favorece a mayor temperatura) y la concentración (el monómero se favorece a baja concentración), así como de la identidad del medio (fase gaseosa o disolvente). [2]

Estructura del dímero de 2-nitrosotolueno. [3]

Preparación

El nitrosobenceno fue preparado por primera vez por Adolf von Baeyer mediante la reacción de difenilmercurio y bromuro de nitrosilo : [4]

( C6H5 ) 2Hg + BrNO → C6H5NO + C6H5HgBr​​

Una síntesis moderna implica la reducción del nitrobenceno a fenilhidroxilamina (C 6 H 5 NHOH) que luego se oxida con dicromato de sodio (Na 2 Cr 2 O 7 ). [5]

El nitrosobenceno también se puede preparar por oxidación de anilina usando ácido peroximonosulfúrico (ácido de Caro) [6] o peroximonosulfato de potasio en condiciones bifásicas. [7] Generalmente se purifica por sublimación o por destilación al vapor, donde aparece como un líquido verde que se solidifica en un sólido incoloro.

Reacciones características

El nitrosobenceno sufre reacciones de Diels-Alder con dienos. [8] La condensación con anilinas produce derivados de azobenceno en una reacción conocida como reacción de Mills o reacción de Baeyer-Mills . [9] La reducción del nitrosobenceno produce anilina .

Lo más característico es que el nitrosobenceno se condensa con grupos metileno activos, como los de los ésteres malónicos y el fenilacetonitrilo . El fenilacetonitrilo (PhCH2CN ) da la imina (PhC(CN)=NPh) en una reacción conocida como reacción de Ehrlich-Sachs : [10]

A veces, la condensación con compuestos de metileno activos da productos de la reacción O -nitroso-aldólica: [11]

R–CH 2 -CHO + Ph–NO → R–CH(CHO)–O–NHPh ( aducto de aminoxilación )

Referencias

  1. ^ Beaudoin, D.; Wuest, JD (2016). "Dimerización de compuestos aromáticos C-nitrosos". Chemical Reviews . 116 (1): 258–286. doi :10.1021/cr500520s. PMID  26730505.
  2. ^ Varga, Katarina; Biljan, Ivana; Tomišić, Vladislav; Mihalić, Zlatko; Vančik, Hrvoj (8 de marzo de 2018). "Cálculos químicos cuánticos de equilibrios monómero-dímero de compuestos aromáticos C-nitrosos". The Journal of Physical Chemistry A . 122 (9): 2542–2549. Bibcode :2018JPCA..122.2542V. doi :10.1021/acs.jpca.7b12179. ISSN  1089-5639. PMID  29381362.
  3. ^ E. Bosch (2014). "Análisis estructural de nitrosobencenos y nitrosoanisoles sustituidos con metilo". J. Chem. Cryst . 98 (2): 44. doi :10.1007/s10870-013-0489-8. S2CID  95291018.
  4. ^ Baeyer, A. (1874). "Nitrosobenzol y nitrosonaftalina". Chemische Berichte . 7 (2): 1638-1640. doi :10.1002/cber.187400702214.
  5. ^ GH Coleman, CM McCloskey, FA Stuart (1945). "Nitrosobenceno". Org. Sintetizador . 25 : 80. doi : 10.15227/orgsyn.025.0080.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. ^ Caro, Heinrich (1898). "Hauptversammlung des Vereins deutscher Chemiker am 1. bis 4. Juni 1898 zu Darmstadt". Zeitschrift für Angewandte Chemie . 11 (36): 845 y sigs. Bibcode : 1898AngCh..11..815.. doi : 10.1002/ange.18980113602.
  7. ^ Priewisch, Beate; Rück-Braun, Karola (marzo de 2005). "Preparación eficiente de nitrosoarenos para la síntesis de azobencenos†". Revista de química orgánica . 70 (6): 2350–2352. doi :10.1021/jo048544x. ISSN  0022-3263. PMID  15760229.
  8. ^ Yamamoto, Hisashi; Momiyama, Norie (2005). "Rica química de compuestos nitrosos". Chemical Communications (28): 3514–3525. doi :10.1039/b503212c. PMID  16010311.
  9. ^ HD Anspon (1955). "Ácido p-fenilazobenzoico". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 3, pág. 711.
  10. ^ H. Feuer. S. Patai (ed.). La química de los grupos nitro y nitroso. Parte 1. Nueva York: Wiley. págs. 278–283.
  11. ^ "Reacción aldólica nitrosa asimétrica O− y N−: un acceso eficiente a compuestos carbonílicos a-oxi y a-amino" (PDF) .