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La diimida , también llamada diazeno o diimina , es un compuesto que tiene la fórmula (NH) 2 . Existe como dos isómeros geométricos , E ( trans ) y Z ( cis ). El término diazeno es más común para los derivados orgánicos de diimida. Por tanto, el azobenceno es un ejemplo de diazeno orgánico.

Síntesis [ editar ]

Una ruta tradicional a la diimida implica la oxidación de hidracina con peróxido de hidrógeno o aire. [1] Alternativamente, la descarboxilación del ácido azodicarboxílico produce diimida: [2]

(NCOOH) 2 → (NH) 2 + 2 CO 2

Hoy en día, la diimida se genera por descomposición térmica de 2,4,6-triisopropilbencenosulfonilhidrazida. [3]

Debido a su inestabilidad, la diimida se genera y se usa in situ . Se produce una mezcla de los isómeros cis ( Z- ) y trans ( E- ). Ambos isómeros son inestables y experimentan una lenta interconversión. El isómero trans es más estable, pero el isómero cis es el que reacciona con los sustratos insaturados, por lo que el equilibrio entre ellos se desplaza hacia el isómero cis debido al principio de Le Chatelier . Algunos procedimientos requieren la adición de ácidos carboxílicos, que catalizan la isomerización cis-trans. [4] La diimida se descompone fácilmente. Incluso a bajas temperaturas, el más estableEl isómero trans sufre rápidamente varias reacciones de desproporción, formando principalmente hidrazina y gas nitrógeno : [5]

2 HN = NH → H 2 N – NH 2 + N 2

Debido a esta reacción de descomposición competitiva, las reducciones con diimida requieren típicamente un gran exceso del reactivo precursor.

Aplicaciones a la síntesis orgánica [ editar ]

En ocasiones, la diimida es útil como reactivo en síntesis orgánica . [4] Se hidrogena alquenos y alquinos con la entrega selectiva de hidrógeno a partir de una cara del sustrato resultante en el mismo stereoselectivty como catalizada por metal de syn adición de H 2 . El único coproducto liberado es nitrógeno gaseoso. Aunque el método es engorroso, el uso de diimida evita la necesidad de altas presiones o gas hidrógeno y catalizadores metálicos, que pueden ser costosos. [6] El mecanismo de hidrogenación implica un estado de transición C 2 H 2 N 2 de seis miembros :

Selectividad [ editar ]

La diimida es ventajosa porque reduce selectivamente los alquenos y alquinos y no reacciona con muchos grupos funcionales que interferirían con la hidrogenación catalítica normal . Por tanto, los peróxidos , los haluros de alquilo y los tioles son tolerados por la diimida, pero estos mismos grupos serían degradados típicamente por los catalizadores metálicos. El reactivo reduce preferentemente los alquinos y los alquenos libres o tensados [1] a los correspondientes alquenos y alcanos. [4]

Relacionados [ editar ]

Se calcula que la forma dicatiónica , HNNH 2+ (dinitrógeno diprotonado ), tiene el enlace químico más fuerte conocido. Este ion puede considerarse como una molécula de nitrógeno doblemente protonada. El orden relativo de la fuerza de unión (RBSO) es 3.38. [7] FNNH 2+ y FNNF 2+ tienen enlaces de resistencia ligeramente más bajos. [7]

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b Ohno, M .; Okamoto, M. (1973). "cis-ciclododeceno" . Síntesis orgánicas .; Volumen colectivo , 5 , p. 281
  2. ^ Wiberg, E .; Holleman, AF (2001). "1.2.7: Diimina, N _ { 2} H _ { 2} " . Química inorgánica . Elsevier . pag. 628. ISBN 9780123526519.
  3. ^ Chamberlin, A. Richard; Sheppeck, James E .; Somoza, Álvaro (2008). "2,4,6-triisopropilbencenosulfonilhidrazida". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . doi : 10.1002 / 047084289X.rt259.pub2 . ISBN 978-0471936237.
  4. ↑ a b c Pasto, DJ (2001). "Diimida". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . John Wiley e hijos. doi : 10.1002 / 047084289X.rd235 .
  5. ^ Wiberg, Nils; Holleman, AF; Wiberg, Egon, eds. (2001). "1.2.7 diimina N 2 H 2 [13.01.17]". Química inorgánica . Prensa académica. págs. 628–632. ISBN 978-0123526519.
  6. ^ Miller, CE (1965). "Hidrogenación con Diimida". Revista de educación química . 42 (5): 254-259. doi : 10.1021 / ed042p254 .
  7. ↑ a b Kalescky, Robert; Kraka, Elfi; Cremer, Dieter (12 de septiembre de 2013). "Identificación de los enlaces más fuertes en química". El Journal of Physical Chemistry A . 117 (36): 8981–8995. doi : 10.1021 / jp406200w . PMID 23927609 .