Senyawa azo

Rumus kimia umum untuk senyawa azo

Senyawa azo adalah senyawa yang memiliki gugus fungsi R–N=N–R′, yang mana R dan R′ dapat berupa aril atau alkil. IUPAC mendefinisikan senyawa azo sebagai: "Turunan diazena (diimida), HN=NH, dimana kedua hidrogen tersubstitusi oleh gugus hidrokarbil, misalnya PhN=NPh azobenzena atau difenildiazena."[1] Turunan yang paling stabil mengandung dua gugus aril. Gugus N=N disebut sebagai sebuah gugus azo. Nama azo berasal dari azote, Bahasa Prancis untuk nitrogen yang berasal dari Bahasa Yunani ἀ- (a-, "tidak") + ζωή (zōē, kehidupan).

Banyak bahan tekstil dan kulit menjadi berwarna setelah diberi perlakuan dengan pewarna azo dan pigmen.[2]

Sebagai zat warna dan pigmen

jmpl|200px|Struktur 4-hidroksifenilazobenzena, zat warna azo yang berwarna kuning.

Rentang warna metil jingga, zat warna azo pada berbagai pH.

Sebagai akibat dari delokalisasi-п, senyawa aril azo memiliki warna yang hidup, terutama merah, jingga, dan kuning. Oleh karena itu, mereka digunakan sebagai pewarna, dan biasanya dikenal sebagai zat warna azo. Beberapa senyawa azo, seperti metil jingga, digunakan sebagai indikator asam-basa karena perbedaan warna yang terjadi saat berada dalam bentuk asam dan garamnya. Kebanyakan cakram DVD dan beberapa CD-R menggunakan zat warna azo biru sebagai pelapis rekam.

Pigmen azo terdiri dari partikel berwarna (biasanya tanah atau lempung) yang diberi warna menggunakan senyawa azo. Pigmen azo sangat penting dalam berbagai cat termasuk cat para seniman atau pelukis. Pigmen ini memiliki sifat pewarnaan yang sangat baik, utamanya dalam rentang warna kuing hingga merah, serta pencahayaan. Pencahayaan tidak hanya tergantung pada karakteristik senyawa azo organik, tetapi juga pada cara bagaimana cahaya dapat terserap pada pembawa pigmen.

Kimia organik

Senyawa aril azo

Senyawa aril azo biasanya stabil, dengan spesi berbentuk kristalin. Azobenzena adalah senyawa azo aromatik prototipikal. Senyawa ini sebagian besar hadir sebagai isomer trans, tapi setelah fotolisis, terkonversi menjadi isomer cis.

Preparasi

Senyawa azo aromatik dapat disintesis melalui kopling azo, yang melibatkan reaksi substitusi elektrofilik dimana sebuah kation aril diazonium diserang oleh cincin aril lainnya, terutama aril yang tersubstitusi dengan gugus pendonor-elektron:[3]

ArN+2 + Ar′H → ArN=NAr′ + H^+

Karena garam diazonium terkadang tidak stabil pada suhu mendekati suhu ruang, reaksi kopling azo biasanya dilakukan pada suhu es. Oksidasi hidrazin (R–NH–NH–R′) juga menghasilkan senyawa azo.[4] Pewarna azo juga dapat dibuat melalui kondensasi nitroaromatik dengan anilin diikuti dengan reduksi zat antara azoksi yang dihasilkan:

ArNO₂ + Ar′NH₂ → ArN(O)=NAr′ + H₂O

ArN(O)=NAr′ + C₆H₁₂O₆ → ArN=NAr′ + C₆H₁₀O₆ + H₂O

Untuk pewarna tekstil, partner kopling nitro yang biasa digunakan adalah dinatrium 4,4′-dinitrostilben-2,2′-disulfonat. Partner anilin yang biasa digunakan ditunjukkan di bawah ini.[5]

• Ilustrasi senyawa azo yang merupakan prekursor zat warna
• 
• 
• 

Senyawa alkil azo

Senyawa azo alifatik (R dan/atau R′ = alifatik) kurang umum ditemui daripada senyawa aril azo. Senyawa alkil azo yang sangat penting secara komersial adalah azobisisobutironitril (AIBN), yang digunakan secara luas sebagai inisiator polimerisasi radikal bebas dan berbagai reaksi yang melibatkan radikal. Senyawa ini mencapai inisiasi melalui dekomposisi, mengeliminasi sebuah molekul gas nitrogen untuk membentuk dua radikal 2-sianoprop-2-il:

Sebagai contoh, campuran stirena dan maleat anhidrida dalam toluena akan bereaksi jika dipanaskan, membentuk kopolimer pada penambahan AIBN.

Senyawa dialkil diazo yang paling sederhana adalah dietildiazena, EtN=NEt.[6] Karena ketidakstabilannya, senyawa azo alifatik berisiko menghasilkan ledakan.

Preparasi

AIBN diproduksi dengan mengkonversi aseton sianohidrin menjadi turunan hidrazin diikuti dengan oksidasi:[7]

2 (CH₃)₂C(CN)OH + N₂H₄ → [(CH₃)₂C(CN)]₂N₂H₂ + 2 H₂O

[(CH₃)₂C(CN)]₂N₂H₂ + Cl₂ → [(CH₃)₂C(CN)]₂N₂ + 2 HCl

Keamanan dan regulasi

Banyak pigmen azo yang bersifat non-toksik, walaupun beberapa, seperti dinitroanilina jingga, orto-nitroanilina jingga, atau pigmen jingga 1, 2, dan 5 diketahui bersifat mutagenik.[8] Demikian juga, beberapa studi kasus telah menghubungkan pigmen azo dengan karsinoma sel basal.[9]

Pewarna azo yang merupakan turunan benzidina bersifat karsinogen; terpaparnya zat ini secara klasik telah dihubungkan dengan kanker kandung kemih.[10] Karena itu, produksi pewarna azo benzidina dihentikan pada tahun 1980-an "di negara-negara industri barat yang paling penting".[5]

Lihat pula

• Indikator asam-basa
  • Metil merah
  • Metil jingga
• Bahan pewarna

Referensi

1. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, edisi ke-2 ("Buku Emas") (1997). Versi koreksi daring:  (2009) "azo compounds".
2. European Ban on Certain Azo Dyes Diarsipkan 2012-08-13 di Wayback Machine., Dr. A. Püntener and Dr. C. Page, Quality and Environment, TFL
3. H. T. Clarke (1941). "Methyl Red". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 374. 
4. March, J. (1992). Advanced Organic Chemistry (edisi ke-5th). New York: J. Wiley and Sons. ISBN 0-471-60180-2. 
5. Klaus Hunger, Peter Mischke, Wolfgang Rieper, Roderich Raue, Klaus Kunde, Aloys Engel: "Azo Dyes" in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim.doi:10.1002/14356007.a03_245.
6. Ohme, R. (1988). "Azoethane". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 78. 
7. Jean-Pierre Schirmann, Paul Bourdauducq: "Hydrazine" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi:10.1002/14356007.a13_177.
8. Tucson University. "Health & Safety in the Arts, A Searchable Database of Health & Safety Information for Artists". Tucson University Studies. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-05-10. Diakses tanggal 2017-01-08. 
9. Eva Engel; Heidi Ulrich; Rudolf Vasold; Burkhard König; Michael Landthaler; Rudolf Süttinger; Wolfgang Bäumler (2008). "Azo Pigments and a Basal Cell Carcinoma at the Thumb". Dermatology. 216 (1): 76–80. doi:10.1159/000109363. PMID 18032904. 
10. Golka, K.; Kopps, S.; Myslak, Z. W. (Juni 2004). "Carcinogenicity of azo colorants: influence of solubility and bioavailability". Toxicology Letters. 151 (1): 203–10. doi:10.1016/j.toxlet.2003.11.016. PMID 15177655.  Review.