偶氮化合物

有机化学学科术语

偶氮化合物即AZO，偶氮基─N=N─与两个烃基相连接而生成的化合物，通式R─N=N─R′。偶氮基能吸收一定波长的可见光，是一个发色团。偶氮染料是品种最多、应用最广的一类合成染料，可用于纤维、纸张、墨水、皮革、塑料、彩色照相材料和食品着色。有些偶氮化合物可用作分析化学中的酸碱指示剂和金属指示剂。有些偶氮化合物加热时容易分解，释放出氮气，并产生自由基，如偶氮二异丁腈AIBN等：故可用作聚合反应的引发剂。

制备

偶氮化合物具有顺、反几何异构体(见几何异构)。反式比顺式稳定。两种异构体在光照或加热条件下可相互转换：偶氮化合物主要通过重氮盐的偶联反应制得，例如：氢化偶氮化合物和芳香胺在氧化剂存在下,可被氧化为相应的偶氮化合物；氧化偶氮化合物和硝基化合物在还原剂存在下，也可被还原为偶氮化合物。

芳香族偶氮

特点

芳香族偶氮化合物共轭体系进一步增大，并且具有较高的化学稳定性和热稳定性，良好的光学性能和溶解性。芳香偶氮化合物通常以比较稳定的反式结构存在，在适当的波长的紫外光照射下，反式结构会逐渐转变成顺式结构，在可见光的照射下，顺式结构又可恢复到反式结构。这些特点使得芳香偶氮化合物作为一种重要的化合物中间体，被广泛地应用于有机染料、生物医药、食品添加剂、自由基诱发剂、液晶材料及非线性光学材料等许多领域。

合成

因此，高效地合成芳香偶氮化合物的方法长期以来备受关注。文献报道过的偶氮苯类化合物的合成方法主要有重氮偶合法、硝基还原法、芳基肼氧化法及芳胺氧化法等。其中，芳胺氧化法因其原料来源广泛易得，反应操作简单，反应条件温和等，具有更广阔的应用前景。例如Cu（I）、Cu（II）、Ag 纳米颗粒、Au 纳米颗粒等在芳胺的氧化法合成偶氮苯类化合物都有报道。但这些方法需要对催化剂预先处理或者需要氧气的参与，原材料昂贵。

研究进展

东华大学化学化工与生物工程学院安玉龙等考察了碳酸银作为催化剂和氧化剂，在叔丁醇钾的辅助作下，氯苯中加热反应合成芳香偶氮类化合物的反应活性，获得良好的效果，为偶氮苯类化合物的合成提供了一种简便有效的合成方法。具体步骤如下：除非特别说明，所有的反应都在敞口的环境中进行。向反应瓶中依次加入1 mmol 芳胺、2 mmol 碳酸银、2 mmol 叔丁醇钾和5 mL 氯苯，加热至120 ℃搅拌3h（通过TLC监测反应进行程度）。反应结束后，冷却至室温，减压蒸除溶剂，加50 mL 乙酸乙酯和20 mL 水，充分振荡，分出有机层，水层用乙酸乙酯萃取3次，每次10 mL。合并有机层，无水硫酸钠干燥，进行柱层析分离（硅胶柱100～200 目，洗脱剂为石油醚），得到偶氮苯类化合物。

危害及限制

很多偶氮化合物有致癌作用，如曾用于人造奶油着色的奶油黄能诱发肝癌，属于禁用；作为指示剂的甲基红可引起膀胱和乳腺肿瘤。有些偶氮化合物虽不致癌，但毒性与硝基化合物和芳香胺相近。为保护人类健康，提供消费者安全，荷兰、奥地利和德国已经先后采取了强制性规则以禁止在消费品中使用含偶氮的着色剂。2002年9月11日和2003年1月6日，欧洲议会和欧盟委员会也公布了2002/61/EC与2003/3/EC指令，限制在某些纺织品和皮革制品中使用具有致癌作用的偶氮着色剂，禁止销售用受限制含偶氮着色剂着色的商品。

2002/61/EC与2003/3/EC指令逐步被编入各国法律，并分别已经于2003年9月11日和2004年6月30日生效。在22种芳烃胺中，一种或多种芳烃胺内的偶氮着色剂(芳烃胺)含量应低于30mg/kg。此外，索引编号为611-070-00-2的蓝色着色剂在任何产品中的含量应限定在1000mg/kg以内。

AZO FREE偶氮控已成为国际纺织品服装贸易中最重要的品质监控项目一，也是生态纺织品最基本的质量指标之一。德国政府于1994年颁布的法令规定，凡是进入德国的皮革、纺织品必须进行AZO检测，紧接着欧盟部分国家纷纷效法。欧盟禁用的二十四种致癌芳香胺染料包括：

1、4-氨基联苯

2、联苯胺

3、4-氯-2-甲基苯胺

4、2-萘胺

5、4-氨基-3，2-二甲基偶氮苯

6、2-氨基-4-硝基甲苯

7、2，4-二氢基甲醚

8、4-氯苯胺

9、4，4‘-二氨基二苯甲烷

10、3，3‘-二氯联苯胺

11、3，3‘-二甲氧基联苯胺