Азиды — органические соединения, содержащие азидную группу -N=N+=N−, обычно связанную с атомом углерода, однако к азидом также относят и элементоорганические соединения, и азидпроизводные сульфокислот.
Номенклатура азидов
Названия азидов в номенклатуре IUPAC образуются присоединением суффикса «-азид» к названию радикала, например, C6H5N3 — фенилазид, C6H5CON3 — бензоилазид, (CH3)3SiN3 — триметилсилилазид.
По радикалу, соединенному с азидной группой, различают алифатические и ароматические азиды (алкилазиды и арилазиды), а также азиды карбоновых кислот RCON3 (ацилазиды).
Свойства
Азидная группа линейна, с почти одинаковыми длинами связей азот-азот; так, в метилазиде длина терминальной связи N–N составялет 0,112 нм, «ближней» к углероду связи N–N — 0,124 нм, угол, образуемый связями C–N–N — 120°. В ИК-спектрах арил- и алкилазидов присутствуют характеристические полосы при 2135—2090 см−1 (асимметричные валентные колебания) и 1300—1270 см−1 (симметричные валентные колебания).
Азидная группа в ацил- и сульфонилазидах сопряжена с карбонильной либо сульфонильной группой, в результате чего степень двоесвязности связи связи N–N2 понижается, что ведет к меньшей, по сравнению с алкил- и арилазидами, стабильности этих соединений и большей реакционной способности в процессах, ведущих к отщеплению от них молекулы азота.
Реакционная способность
При нагревании либо под действием ультрафиолета азиды разлагаются с отщеплением азота и образованием нитренов:
Нитрены являются высокореакционноспособными интермедиатами в различных реакциях внедрения: так, например, разложение азидов в присутствии алкенов ведет к образованию N-замещенных азиридинов.
Термическое разложение в инертном растворителе α-азидокетонов, легкодоступных через взаимодействие α-азидокетонов с азидом натрия, используется как метод синтеза α-оксоиминов; предполагается, что эта реакция идет через образование нитренового имтермедиата:
Ацилазиды при нагревании отщепляют азот и перегруппировываются в изоцианаты (перегруппировка Курциуса):
При проведении перегруппировки Курциуса в кислой среде в присутствии воды образующиеся in situ изоцианаты гидролизуются, отщепляя углекислый газ и образуя амины:
эта реакция с промежуточным образованием ацилазидов используется для синтеза аминов из карбоновых кислот.
Азиды вступают в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения с ненасыщенными соединениями — диполярофилами, так, присоединение азидов к алкинам ведет к 1,2,3-триазолам (реакция Хьюсгена):
аналогично реагируют с азидами и нитрилы, образуя тетразолы. С диполярофильными алкенами азиды образуют Δ2−1,2,3-триазолины.
Реактивы Гриньяра присоединяются к арил- и алкилазидам с образованием триазенов (диазоаминосоединений):
так и нитрозированием гидразидов карбоновых кислот:
Токсичность
Все азиды очень ядовиты.
