Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не следует путать с молниеносным .
Модель цианат-аниона, заполняющая пространство .

Цианат - это анион со структурной формулой [O = C = N] - , обычно обозначаемой OCN - . Это также относится к любой соли, содержащей его, такой как цианат аммония .

Это изомер гораздо менее стабильного фульминат- аниона [C - ≡N + O] - . [1]

Цианат эфир представляет собой органическое соединение , содержащее группу цианового.

Цианатный ион представляет собой амбидентатный лиганд , образующий комплексы с ионом металла, в которых либо атом азота, либо атом кислорода может быть донором электронной пары. Он также может действовать как мостиковый лиганд .

Цианат-ион [ править ]

Три атома цианат-иона лежат на прямой линии, что придает иону линейную структуру. Электронная структура описана наиболее просто как

: Ö̤ − C≡N:

с одинарной связью C-O и тройной связью C≡N. В инфракрасном спектре цианатной соли есть полоса около 30 мин. 2096 см -1 ; такая высокая частота характерна для тройной связи . [2] Цианат-ион является основанием Льюиса . И атомы кислорода, и атомы азота несут неподеленную пару электронов, и либо один, либо другой, либо оба могут быть переданы акцепторам кислоты Льюиса . Его можно описать как амбидентатный лиганд .

Цианатные соли [ править ]

Цианат натрия изоструктурен фульминату натрия , что подтверждает линейную структуру цианат-иона. [3] Он производится в промышленных масштабах путем нагревания смеси карбоната натрия и мочевины . [4]

Na 2 CO 3 + 2 OC (NH 2 ) 2 → 2 NaNCO + CO 2 + 2 NH 3 + H 2 O

Похожая реакция используется для получения цианата калия . Цианаты образуются при окислении цианидов . Этот факт используется в процессах дезактивации цианидов, где окислители, такие как перманганат и перекись водорода , используются для преобразования токсичного цианида в более безопасный цианат.

Комплексы с цианат-ионом [ править ]

Цианат представляет собой амбидентатный лиганд, который может отдавать пару электронов на атоме азота или атоме кислорода, или на обоих. Структурно изомеры можно различить по геометрии комплекса. В цианатных комплексах с N- связями звено M-NCO иногда имеет линейную структуру, но в случае цианата с О- связями звено M-O-C изогнуто. Таким образом, цианатный комплекс серебра [Ag (NCO) 2 ] - имеет линейную структуру, как показывает рентгеновская кристаллография . [5] Однако кристаллическая структура цианата серебра показывает зигзагообразные цепочки атомов азота и серебра. [6] Также существует структура

 Унтер-офицер / \Ni Ni \ / OCN

в котором группа Ni-NC изогнута. [5]

Инфракрасная спектроскопия широко используется для различения изомеров. Многие комплексы двухвалентных металлов связаны N- связями. О- связывание было предложено для комплексов типа [M (OCN) 6 ] n - , M = Mo (III), Re (IV) и Re (V). Желтый комплекс Rh (PPh 3 ) 3 (NCO) и оранжевый комплекс Rh (PPh 3 ) 3 (OCN) являются изомерами связи и показывают различия в своих инфракрасных спектрах, которые могут использоваться для диагностики (PPh 3 обозначает трифенилфосфин ). [7]

Цианат-ион может соединять два атома металла, используя оба своих донорных атома. Например, эта структура находится в соединении [Ni 2 (NCO) 2 ( en ) 2 ] [ BPh 4 ] 2 . В этом соединении как элемент Ni-N-C, так и элемент Ni-O-C изогнуты, хотя в первом случае донорство происходит через атом азота. [8]

Цианат в органических соединениях [ править ]

Органические соединения , содержащие функциональную группу -N = C = O, известны как изоцианаты . В органической химии принято писать изоцианаты с двумя двойными связями, что согласуется с упрощенной теорией валентной связи . В реакциях нуклеофильного замещения цианат обычно образует изоцианат. Изоцианаты широко используются в производстве полиуретановых [9] продуктов и пестицидов ; Метилизоцианат , используемый для производства пестицидов, стал основным фактором катастрофы в Бхопале .

Соединения, содержащие группу -O-C≡N, известны как цианаты или цианатные эфиры . Арилцианаты, такие как фенилцианат, C 6 H 5 OCN, могут быть образованы реакцией фенола с хлоридом цианогена , ClCN, в присутствии основания.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уильям Р. Мартин и Дэвид В. Болл (2019): «Маленькие органические фульминаты как высокоэнергетические материалы. Фульминаты ацетилена, этилена и аллена». Журнал «Энергетические материалы» , том 31, выпуск 7, страницы 70-79. DOI : 10,1080 / 07370652.2018.1531089
  2. ^ Накамото, часть А, P171
  3. ^ Уэллс, p722.
  4. ^ Greenwood, P324
  5. ^ a b Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 325. ISBN 978-0-08-037941-8.(нажмите здесь }
  6. ^ D. Бриттон, JD Dunitz: кристаллическая структура цианата серебра , Acta Crystallogr. (1965). 18, 424-428, DOI : 10,1107 / S0365110X65000944
  7. ^ Накамото, часть В, С. 121-123.
  8. ^ Гринвуд, таблица 8.9
  9. ^ Сеймур, Раймонд Б.; Кауфман, Джордж Б. (1992). «Полиуретаны: класс современных универсальных материалов». J. Chem. Educ. 69 (11): 909. Bibcode : 1992JChEd..69..909S . DOI : 10.1021 / ed069p909 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Паспорт безопасности цианата калия

Библиография [ править ]

  • Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  • Накамото, К. (1997). Инфракрасные и рамановские спектры неорганических и координационных соединений . Часть А (5-е изд.). Вайли. ISBN 0-471-16394-5.
  • Накамото, К. (1997). Инфракрасные и рамановские спектры неорганических и координационных соединений . Часть B (5-е изд.). Вайли. ISBN 0-471-16392-9.
  • Уэллс, AF (1962). Структурная неорганическая химия (3-е изд.). Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855125-8.