Соли диазония представляют собой органические соединения, содержащие функциональную группу –N≡N⁺, связанную с ароматическим кольцом. Их общий вид описывается формулой Ar–N₂⁺X⁻, где Ar – ароматический радикал, а X⁻ – анион (Cl⁻, Br⁻, BF₄⁻ и др.). Наибольшее значение в органической химии имеют ароматические соли диазония, получаемые в результате реакции ароматических аминов с азотистой кислотой при низких температурах (0–5 °С).
Высокая реакционная способность этих соединений обусловлена нестабильностью диазогруппы. Соли диазония являются удобными промежуточными соединениями для введения различных функциональных групп в ароматическое ядро и широко применяются в органическом синтезе.
Реакции замещения диазогруппы на атомы галогенов протекают по различным механизмам, зависящим от природы галогена.
Эти методы позволяют получать широкий спектр галогензамещённых ароматических соединений, которые сложно синтезировать прямым введением галогенов.
При нагревании водных растворов солей диазония происходит выделение азота и образование фенолов:
Ar–N₂⁺Cl⁻ + H₂O → Ar–OH + N₂↑ + HCl
Эта реакция имеет важное практическое значение, так как обеспечивает доступный путь к синтезу фенолов из аминов.
Разложение солей диазония под действием восстановителей (гипофосфористая кислота, этанол) приводит к замещению диазогруппы на атом водорода:
Ar–N₂⁺X⁻ + H₃PO₂ → Ar–H + N₂↑ + H₃PO₃
Этот процесс известен как реакция редуктивного удаления диазогруппы.
Под действием нитритов натрия в кислой среде соли диазония превращаются в нитробензолы:
Ar–N₂⁺X⁻ + NaNO₂ → Ar–NO₂ + N₂↑ + NaX
Реакция Зандмейера с использованием CuCN позволяет получать арилцианиды (ароматические нитрилы). Эти соединения являются ценными промежуточными продуктами в органическом синтезе, особенно в фармацевтической и красочной промышленности.
Одним из наиболее характерных направлений реакций солей диазония является реакция диазосочетания – электрофильное замещение, в ходе которого диазониевая группа вступает в реакцию с активированными ароматическими соединениями (фенолы, амины). В результате образуются азосоединения:
Ar–N₂⁺X⁻ + Ar′–H → Ar–N=N–Ar′ + HX
Эти реакции легли в основу производства синтетических азокрасителей, имеющих огромное промышленное значение.
Соли диазония обладают термолабильностью. При нагревании они разлагаются с выделением азота и образованием карбокатионных промежуточных частиц, которые далее могут вступать в различные реакции. При фотолизе протекают аналогичные процессы, что используется в светочувствительных материалах.