히드라조산

Hydrazoic acid
히드라조산
Structure, bonding and dimensions of the hydrogen azide molecule
Hydrazoic acid
Hydrazoic acid
이름
IUPAC 이름
아지드화수소
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.029.059 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 231-965-8
773
유니
  • InChI=1S/HN3/c1-3-2/h1H checkY
    키: JUINSXZKUK VTMD-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/HN3/c1-3-2/h1h
    키 : JUINSXZKUK VTMD-UHFFFAOYAO
  • [N-]=[N+]=n
  • N#[N+][N-H]
특성.
HN3
몰 질량 43.03g/140
외모 무색의 휘발성이 높은 액체
밀도 1.09 g/cm3
녹는점 - 80 °C (-112 °F, 193 K)
비등점 37 °C (99 °F, 310 K)
용해성이 높은
용해성 알칼리, 알코올, 에테르에 녹는
산도(pKa) 4.6 [1]
켤레 기저 아지데
구조.
거의 선형의
위험 요소
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소
 고독성, 폭발성, 반응성
GHS 라벨링:
GHS01: ExplosiveGHS07: Exclamation markGHS08: Health hazard
위험.
H200, H319, H335, H370
P201, , , , , , , , , , , , , , , ,,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
4
0
3
관련 화합물
기타 캐티온
 아지드화나트륨
암모니아
히드라진
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

수소 아지드 또는 [2]아조이미드로 알려진 히드라조산은 화학식이3 [3]HN인 화합물이다.실온과 압력에서 무색, 휘발성, 폭발성 액체입니다.이것은 질소와 수소의 화합물이며 따라서 피닉토겐 하이드라이드입니다.그것은 1890년 테오도르 커티우스에 [4]의해 처음 분리되었다.그 산은 용도가 적지만, 그것의 켤레 염기인 아지드 이온은 특수 공정에서 유용하다.

히드라조산은 다른 미네랄산과 마찬가지로 물에 녹는다.원액 히드라조산은 생성 δHfo(l, 298K) = +264 kJmol의−1 [6]표준 엔탈피로 위험한 폭발성을[5] 가진다.희석 시 기체 및 수용액(<10%)을 안전하게 조제할 수 있지만 즉시 사용해야 하며, 비등점이 낮기 때문에 히드라조산은 증발 및 응축 시 농축되어 폭발이 불가능한 희석용액이 용기 또는 원자로의 헤드스페이스에 [7]폭발이 가능한 물방울이 형성될 수 있다.[8]

생산.

그 산은 보통 아지드화 나트륨과 같은 아지드화 소금의 산성화에 의해 형성된다.일반적으로 물 속의 아지드화나트륨 용액은 아지드화염과 평형상태에서 미량의 하이드라조산을 포함하고 있지만, 보다 강한 산을 도입하면 용액에서 1차종을 하이드라조산으로 전환할 수 있다.순수산은 불쾌한 [2]냄새를 가진 극도로 폭발성이 높은 무색 액체로서 나중에 부분 증류를 통해 얻어질 수 있다.

NaN3 + HCl → HN3 + NaCl

불용성 [9]황산바륨을 여과하여 아지드바륨용액을 희황산으로 처리하여 제조할 수도 있다.

원래는 수성 히드라진이 아질산과 반응하여 제조되었습니다.

NH24 + HNO2 → HN3 + 22 HO

히드라지늄 양이온 [NH25]+의 경우 이 반응은 다음과 같이 기술됩니다.

[+NH25] + HNO2 → HN3 + HO2 + [HO3]+

과산화수소, 염화니트로실, 트리클로로민 또는 질산과 같은 다른 산화제들도 히드라진으로부터 [10]히드라조산을 제조하기 위해 사용될 수 있다.

폐기 전 파괴

히드라조산은 아질산과 반응합니다.

HN3 + HNO2 → NO2 + N2 + HO2

이 반응은 네 가지 다른 산화 상태의 [11]질소를 가진 화합물을 포함한다는 점에서 특이하다.

반응

히드라조산은 수용성이 낮은 납, 은 및 수은(I) 염을 형성하기 때문에 그 특성에서 할로겐산과 유사한 점이 있습니다.금속염은 모두 무수 형태로 결정화되어 가열 시 분해되어 순수한 [2]금속의 잔여물이 남습니다.약산(pKa = 4.75)이다.[6]그것의 중금속 소금은 폭발성이 있고 요오드화 알킬과 쉽게 상호작용합니다.무거운 알칼리 금속(리튬 제외) 또는 알칼리 토류 금속의 아지화물은 폭발성이 없지만 가열 시 보다 제어된 방식으로 분해되어 분광학적으로 순수한2 [12]N가스를 방출한다.히드라조산의 용액은 많은 금속(예: 아연, 철)을 수소의 방출과 아지드화물(이전에는 아조이미드 또는 히드라조이트라고도 함)이라고 불리는 염의 형성과 함께 용해시킨다.

히드라조산은 알데히드, 케톤 및 카르본산을 포함한 카르보닐 유도체와 반응하여 아민 또는 아미드를 생성하며 질소를 배출할 수 있다.이를 슈미트 반응 또는 슈미트 재배열이라고 합니다.

가장 강한 산에 용해되면 [HN2=N=N]+ 이온을 포함하는 폭발성 염류가 생성됩니다.[12] 예를 들어 다음과 같습니다.

HN=N=N+H[SbCl6]→[HN2=N=N][+SbCl6]−

이온 [HN2=N=N]+은 디아조메탄 HC2=N+=N과− 등전자이다.

충격, 마찰, 스파크 등에 의해 유발되는 히드라조산의 분해는 질소와 수소를 생성한다.

23 HN → H2 + 32 N

히드라조산은 충분한 에너지에서 단분자 분해를 거친다.

HN3 → NH + N2

가장 낮은 에너지 경로는 삼중항 상태로 NH를 생성하며, 스핀 금지 반응을 만든다.이것은 레이저 광분해 [13]연구를 통해 지상 전자 상태에서 특정한 양의 진동 에너지에 대해 속도가 결정된 몇 안 되는 반응 중 하나이다.또한 이러한 단분자 비율이 이론적으로 분석되었으며 실험 및 계산된 비율이 합리적인 [14]일치합니다.

독성

히드라조산은 휘발성이 강하고 독성이 강하다.그것은 톡 쏘는 냄새를 가지고 있고 수증기는 심한 두통을 일으킬 수 있다.이 화합물은 축적되지 않는 독으로 작용한다.

적용들

2-플루니트릴은 벤젠 용액에 과염소산마그네슘이 35 [15][16]°C에서 존재하는 상태에서 히드라조산3(HN)과 과염소산(HClO4) 혼합물로 플루푸르를 처리하여 양호한 수율로 제조되었다.

전체 기상 요오드 레이저(AGIL)는 히드라조산 가스와 염소를 혼합하여 들뜬 염화 질소를 생성합니다. 염화 질소는 요오드를 라제로 만드는 데 사용됩니다. 이렇게 하면 COIL 레이저의 액체 화학적 요구 사항을 피할 수 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ 파트나이크 신부님무기 화학물질 매뉴얼.맥그로힐, 2002년 ISBN0-07-049439-8
  2. ^ a b c Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Azoimide" . Encyclopædia Britannica. Vol. 3 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 82–83. 여기에는 동시대의 생산 프로세스에 대한 자세한 설명도 포함되어 있습니다.
  3. ^ Dictionary of Inorganic and Organometallic Compounds. Chapman & Hall.
  4. ^ Curtius, Theodor (1890). "Ueber Stickstoffwasserstoffsäure (Azoimid) N3H" [On hydrazoic acid (azoimide) N3H]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 23 (2): 3023–3033. doi:10.1002/cber.189002302232.
  5. ^ Furman, David; Dubnikova, Faina; van Duin, Adri C. T.; Zeiri, Yehuda; Kosloff, Ronnie (2016-03-10). "Reactive Force Field for Liquid Hydrazoic Acid with Applications to Detonation Chemistry". The Journal of Physical Chemistry C. 120 (9): 4744–4752. Bibcode:2016APS..MARH20013F. doi:10.1021/acs.jpcc.5b10812. ISSN 1932-7447.
  6. ^ a b Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe (2008). "Chapter 15: The group 15 elements". Inorganic Chemistry, 3rd Edition. Pearson. p. 449. ISBN 978-0-13-175553-6.
  7. ^ 곤잘레스 보브스, F. et al Org프로세스 Res. Dev. 2012, 16, 2051-2057.
  8. ^ 트레이틀러, D.S. 등 조직프로세스 Res. Dev. 2017, 21, 460-467.
  9. ^ L. F. Audrieth, C. F. Gibbs 수소 아지드 수용액' 무기 합성 1939, vol. 1, 페이지 71-79.
  10. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 432. ISBN 978-0-08-037941-8.
  11. ^ 그린우드, 페이지 461-464.
  12. ^ a b Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). "The Nitrogen Group". Inorganic chemistry. Academic Press. p. 625. ISBN 978-0-12-352651-9.
  13. ^ Foy, B.R.; Casassa, M.P.; Stephenson, J.C.; King, D.S. (1990). "Overtone-excited HN
    3     (X1A') - Anharmonic resonance, homogeneous linewidths, and dissociation rates". Journal of Chemical Physics. 92: 2782–2789. doi:10.1063/1.457924.
  14. ^ Besora, M.; Harvey, J.N. (2008). "Understanding the rate of spin-forbidden thermolysis of HN
    3     and CH
    3    N
    3    ". Journal of Chemical Physics. 129 (4): 044303. doi:10.1063/1.2953697. PMID 18681642.
  15. ^ P. A. Pavlov; Kul'nevich, V. G. (1986). "Synthesis of 5-substituted furannitriles and their reaction with hydrazine". Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii. 2: 181–186.
  16. ^ B. Bandgar; Makone, S. (2006). "Organic reactions in water. Transformation of aldehydes to nitriles using NBS under mild conditions". Synthetic Communications. 36 (10): 1347–1352. doi:10.1080/00397910500522009. S2CID 98593006.

외부 링크