Формазаны

Формаза́ны (азогидразоны), химические соединения, содержащие в молекуле азогидразонную группировку ${\displaystyle {\overset {1}{N}}\!\!=\!\!{\overset {2}{N}}\!\!-\!\!{\overset {3}{C}}\!\!=\!\!{\overset {4}{N}}\!\!-\!\!{\overset {5}{N}}}$ (указан порядок нумерации для замещённых формазанов). Незамещённый формазан неизвестен. Наиболее распространены 1,5-ди- и 1,3,5-тризамещённые формазаны; формазаны, имеющие разные заместители в положениях 1 и 5, существуют в таутомерных формах.

Формазаны проявляют амфотерные свойства. Так, 1,5-диарилформазаны ArN=NCH=NNHAr благодаря лёгкости диссоциации связи N−H обладают слабокислыми свойствами (для 1,5-дифенилформазана pK_а 16,5), в сильнокислых средах наличие атомов азота N обусловливает протонирование формазанов как оснований.

Одна из наиболее важных реакций формазанов – окисление их с образованием тетразолиевых солей (I; окислители – амилнитрит с HCl, тетраацетат свинца, N-бромсукцинимид, хлор и др.). При восстановлении тетразолиевых солей амальгамой Al и пропиофеноном в основных и кислых средах образуются свободные радикалы – тетразолилы (II; последние присутствуют в неочищенных образцах формазанов и тетразолиевых солей).

Конденсация формазанов с алифатическими альдегидами в присутствии кислот или оснований приводит к образованию вердазилиевых ионов, которые избытком альдегида в щелочной среде восстанавливаются до вердазильных радикалов. Последние могут быть получены также алкилированием формазанов первичными алкилгалогенидами или диалкилсульфатом с последующей циклизацией образующихся N-алкилформазанов в лейковердазилы и окислением O₂ воздуха.

[[File:Получение вердазильных радикалов алкилированием формазанов первичными алкилгалогенидами или диалкилсульфатом с последующей циклизацией и окислением O₂.webp|thumb|block|alt=Получение вердазильных радикалов алкилированием формазанов первичными алкилгалогенидами или диалкилсульфатом с последующей циклизацией и окислением O₂|Получение вердазильных радикалов алкилированием формазанов первичными алкилгалогенидами или диалкилсульфатом с последующей циклизацией и окислением O₂.]]При действии на формазаны восстановителей (сульфид аммония, дитионит натрия, фенилгидразин, меркаптаны, LiAlH₄ ) сначала восстанавливается азогруппа с образованием карбогидразидина, а затем происходит разрыв связи N−N и образуются амидразоны.

1,3,5-Тризамёщенные формазаны алкилируются (арилируются) с образованием N-алкил(арил)производных. Формазаны, замещённые в положении 3 на Cl, Br, NO₂ и др., вступают в реакцию с нуклеофильными реагентами, давая соответствующие продукты замещения. 1,5-Дизамещённые формазаны аминометилируются по атому С в условиях реакции Манниха.

При действии галогенов на 1,5-диарилформазаны происходит замещение водорода метиновой группы с одновременным галогенированием фенильных фрагментов. При нитрозировании образуются С-нитрозопроизводные, существующие в стабильной арилазооксимной форме.

Формазаны образуют с металлами (Cu²⁺ , Co³⁺ , Ni²⁺ и др.) ярко окрашенные комплексные соединения. Основной способ получения 1,3,5-тризамещённых формазанов – взаимодействие диазониевых соединений с гидразонами альдегидов в щелочной среде.

Формазаны могут быть получены окислительным сочетанием производных гидразина (обычно N-замещённых производных бензимидазолилгидразина) со спиртами, альдегидами или гетарилгидразонами альдегидов либо взаимодействием арилгидразинов с хлор- или нитрогидразонами; действием на соединения, содержащие активные метильную, метиленовую или метиновые группы, катионов арил- или гетарилдиазония, например.

Формазаны применяют в качестве аналитических реагентов, например дитизон, цинкон и др. Соли тетразолия используют в биологических исследованиях в качестве акцепторов электронов для индикации окислительно-восстановительных процессов. Комплексы формазанов с металлами – красители текстильных и других материалов. Так, Co-комплекс формулы V даёт оливковые (R=R'=NO₂ ), чёрные и серые окраски (R=R'=Cl или R=NO₂ , R'=Cl); комплекс формулы VI окрашивает шерсть, шёлк и полиамидные волокна в тёмно-синий цвет.

Комплекс формазанов с кобальтом.

Металлокомплексы формазановых красителей выпускают в Польше под названием польфаланы.