2017-03-24 17:09:41

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偶合反应是指芳伯胺重氮盐或芳胺等作用生成偶氮化合物的反应过程。偶合还可以指核磁共振谱中峰的裂分现象,可用耦合常数来描述。

基本信息

  • 中文名

    偶合

  • 外文名

    coupling

目录

折叠 编辑本段 反应

芳伯胺的重氮盐或芳胺等作用生成偶氮化合物的反应过程。一般可用以下通式表示:

Ar-N-X-+H-Ar′─→Ar-N=N-Ar′+HX

式中Ar为芳基;X-为酸根;H-Ar′为酚或芳胺。

偶合是生产偶氮染料(见染料)和有机颜料的重要反应过程。

偶合反应中,包括两个反应组分,通常将芳伯胺的重氮盐称为重氮组分;把与重氮盐偶合的酚或芳胺称为偶合组分。

偶合过程特点是放热反应,反应速率很快,重氮盐很活泼,为了避免副反应,偶合要在0~15℃下进行,并控制偶合组分微过量,使重氮组分完全反应。偶合一般在水介质中进行,不同类型的偶合组分要求不同pH的介质。酚类偶合时在弱碱性介质中速率较快;芳胺偶合时在弱酸性介质中速率较快。偶合是亲电取代反应偶氮基(-N=N-)通常进入羟基氨基的邻位或对位。有些氨基萘酚磺酸钠,如1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸单钠盐(即H酸的单钠盐),可以在两个位置偶合。第一次偶合要在酸性介质中进行,先在氨基的邻位引入偶氮基;然后在碱性介质中偶合,使第二个偶氮基进入羟基的邻位。但若先在碱性介质中偶合,就不能再进行第二次偶合了。有些氨基萘酚磺酸,如2-氨基-8-萘酚-6-磺酸(即γ酸),只能在酸性或碱性介质中偶合一次。偶合反应完成后,有时需要加热对偶氮染料进行后处理。

折叠 编辑本段 常数

1. 定义 峰裂距即偶合常数,以J来表示,J有正负号,单位为Hz。它反映的是两个核之间的作用强弱,与偶合核的局部磁场有关,其数值与仪器的工作频率(或磁场强度)无关。

2. 偶合常数的影响因素

主要有偶合核间的距离、角度及电子云密度。

① 间隔的键数

偕偶的偶合常数以J表示,饱和烷烃中氢的∣J∣为10~15Hz,烯氢的∣J∣为0~5Hz。

邻偶偶合常数以J表示,J为6~8Hz,规律是:J>J>≈J>J。J通常大于12Hz,J通常小于12Hz,它们均随着双键取代基的电负性的增加而减小,随着与π键的共轭而增加。这在结构解析中很有用。

远程偶合的偶合常数除了具有π键系统的外,J值均较小,为0~3Hz。

② 角度

偶合常数通常随角度的改变而改变,以饱和烃的邻偶为例,其偶合常数的范围为0~16Hz。在开链化合物中,由于键自由旋转的均化作用,J为6~8Hz;对于环状结构,键不能自由旋转时,J值与夹角有关(如下图)。

电负性

由于偶合靠价电子传递,取代基的电负性越大,导致核外的电子云密度降低,J值减小。

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