Los compuestos azo son compuestos orgánicos que llevan el grupo funcional diazenilo ( R-N=N-R' , en el que R y R' pueden ser grupos arilo o alquilo ).
La IUPAC define los compuestos azo como: "Derivados del diazeno (diimida), HN=NH , en los que ambos hidrógenos están sustituidos por grupos hidrocarbilo, por ejemplo PhN=NPh azobenceno o difenildiazeno", donde Ph representa el grupo fenilo . [1] Los derivados más estables contienen dos grupos arilo. El grupo N=N se llama grupo azo (del francés azote ' nitrógeno ', del griego antiguo ἀ- (a-) 'no' y ζωή (zōē) 'vida').
Muchos artículos textiles y de cuero se tiñen con colorantes y pigmentos azoicos . [2]
Los compuestos aril azo suelen ser especies cristalinas estables. El azobenceno es el compuesto azo aromático prototípico . Existe principalmente como isómero trans , pero tras la iluminación se convierte en isómero cis .
Los compuestos azo aromáticos se pueden sintetizar mediante acoplamiento azo , lo que implica una reacción de sustitución electrófila donde un catión aril diazonio es atacado por otro anillo arilo, especialmente aquellos sustituidos con grupos donadores de electrones : [3] [4]
Dado que las sales de diazonio suelen ser inestables cerca de la temperatura ambiente, las reacciones de acoplamiento azo normalmente se llevan a cabo cerca de 0 °C. La oxidación de hidracinas ( R −NH−NH−R′ ) también da compuestos azo. [5] Los colorantes azoicos también se preparan mediante la condensación de nitroaromáticos con anilinas seguida de la reducción del intermedio azoxi resultante:
Para el teñido de textiles, un compañero de acoplamiento de nitro típico sería el 4,4′-dinitrostilbeno-2,2′-disulfonato de disodio . A continuación se muestran los compañeros de anilina típicos. [6]
Como consecuencia de la π - deslocalización , los compuestos aril azo tienen colores vivos, especialmente rojos, naranjas y amarillos. Por ello, se utilizan como colorantes , y comúnmente se les conoce como colorantes azoicos , un ejemplo de ello es el Naranja Disperso 1 . Algunos compuestos azo, por ejemplo, el naranja de metilo , se utilizan como indicadores ácido-base debido a los diferentes colores de sus formas ácida y salina. La mayoría de los discos DVD-R / +R y algunos CD-R utilizan tinte azoico azul como capa de grabación. El éxito comercial de los colorantes azoicos motivó el desarrollo de compuestos azoicos en general.
Los compuestos azo alifáticos (R y/o R′ = alifático) se encuentran con menos frecuencia que los compuestos aril azo. Un compuesto alquilazo de importancia comercial es el azobisisobutironitrilo (AIBN), que se utiliza ampliamente como iniciador en polimerizaciones de radicales libres y otras reacciones inducidas por radicales. Esta iniciación lo consigue por descomposición , eliminando una molécula de gas nitrógeno para formar dos radicales 2-cianoprop-2-ilo:
Por ejemplo, una mezcla de estireno y anhídrido maleico en tolueno reaccionará si se calienta, formando el copolímero tras la adición de AIBN.
Un compuesto dialquildiazo simple es el dietildiazeno, CH 3 CH 2 −N=N−CH 2 CH 3 , que puede sintetizarse mediante una variante de la reacción de Ramberg-Bäcklund . [7] Debido a su inestabilidad, los compuestos azo alifáticos presentan riesgo de explosión .
AIBN se produce convirtiendo acetonacianhidrina en el derivado de hidrazina seguido de oxidación: [8]
Muchos pigmentos azoicos no son tóxicos, aunque se ha descubierto que algunos, como el naranja de dinitroanilina , el naranja de ortonitroanilina o el pigmento naranja 1, 2 y 5, son mutagénicos . [9] Asimismo, varios estudios de casos han relacionado los pigmentos azoicos con el carcinoma de células basales . [10]
Ciertos colorantes azoicos pueden descomponerse en condiciones reductoras para liberar cualquiera de un grupo de aminas aromáticas definidas . En septiembre de 2003 se prohibió la fabricación y venta en los países de la Unión Europea de bienes de consumo que contienen aminas aromáticas enumeradas procedentes de tintes azoicos . Como sólo un pequeño número de tintes contenían un número igualmente pequeño de aminas, relativamente pocos productos se vieron afectados. [2]