Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о классе антидепрессантов, см. Гидразин (антидепрессант) .

Гидразин
Скелетная формула гидразина с добавлением всех явных атомов водорода
Модель заполнения пространства гидразина
Стерео, скелетная формула гидразина с добавлением всех явных атомов водорода
Шариковая и клюшечная модель гидразина
Образец гидразингидрата.jpg
Гидразин гидрат
Имена
Систематическое название ИЮПАК
Гидразин [2]
Другие имена
Диамин; [1] Диазан; [2] Тетрагидридодиазот ( N - N ); диамидоген
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
3DMet
878137
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100,005,560 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 206-114-9
190
КЕГГ
MeSHГидразин
Номер RTECS
  • MU7175000
UNII
Номер ООН2029 г.
  • InChI = 1S / H4N2 / c1-2 / h1-2H2 проверитьY
    Ключ: OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / H4N2 / c1-2 / h1-2H2
    Ключ: OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYAZ
  • NN
Характеристики
N
2ЧАС
4
Молярная масса32,0452  г · моль -1
ВнешностьБесцветная дымящая маслянистая жидкость [3]
ЗапахАммиак -как [3]
Плотность1,021  г · см −3
Температура плавления2 ° С; 35 ° F; 275 К
Точка кипения114 ° С; 237 ° F; 387 К
Растворимость в воде
Смешиваемый [3]
журнал P0,67
Давление газа1  кПа (при 30,7  ° C)
Кислотность (p K a )8,10 (N 2 H 5 + ) [4]
Основность (p K b )5,90
Конъюгированная кислотаГидразиниум
Показатель преломления ( n D )
1,46044 (при 22  ° C)
Вязкость0,876  сП
Структура
Молекулярная форма
Треугольная пирамидальная на N
Дипольный момент
1,85  D [5]
Термохимия
Стандартная мольная энтропия ( S o 298 )
121,52  Дж · К −1 · моль −1
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 )
50,63  кДж · моль -1
Опасности
Паспорт безопасностиICSC 0281
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Положения об опасности GHS
H226 , H301 , H311 , H314 , H317 , H331 , H350 , H410
Меры предосторожности GHS
P201 , P261 , P273 , P280 , P301 + 310 , P305 + 351 + 338
NFPA 704 (огненный алмаз)
4
4
3
точка возгорания 52 ° С (126 ° F, 325 К)
самовоспламенения температуру
 От 24 до 270 ° C (от 75 до 518 ° F, от 297 до 543 K)
Пределы взрываемости1,8–99,99%
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )
59–60  мг / кг (перорально крысам, мышам) [6]
ЛК 50 ( средняя концентрация )
260  частей на миллион (крыса, 4  часа)
630  частей на миллион (крыса, 1  час)
570  частей на миллион (крыса, 4  часа)
252  частей на миллион (мышь, 4  часа) [7]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 1  ppm (1,3  мг / м 3 ) [кожа] [3]
REL (рекомендуется)
Ca C 0,03  частей на миллион (0,04  мг / м 3 ) [2 часа] [3]
IDLH (Непосредственная опасность)
Ca [50  частей на миллион] [3]
Родственные соединения
Другие анионы
Тетрафторгидразин
перекиси водорода
дифосфин
дифосфора тетраиодид
Другие катионы
Органические гидразины
Связанные бинарные азаны
Аммиак
Триазан
Родственные соединения
Diazene
триазен
тетразен
Diphosphene
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гидразин - неорганическое соединение с химической формулой N
2ЧАС
4. Это простой гидрид пниктогена и бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость с запахом аммиака .

Гидразин очень токсичен, если с ним не обращаться в растворе, например, с гидразингидратом ( NH
2NH
2 · XH
2О ). По состоянию на 2015 год мировой рынок гидразингидрата составил 350 миллионов долларов. [8] гидразин в основном используются в качестве вспенивающего агента при подготовке полимерных пен , но приложения также включают его использование в качестве предшественника для полимеризации катализаторов , фармацевтических препаратов , агрохимикатов и, а также долгосрочный сохраняемый пропеллент для In- пространства движените космическую летательный аппарат.

Около двух миллионов тонн гидразингидрата было использовано в пенообразователях в 2015 году. Кроме того, гидразин используется в различных ракетных топливах и для приготовления прекурсоров газа, используемых в подушках безопасности . Гидразин используется в обоих ядерных и обычных электрических электростанции паровых циклов в качестве поглотителя кислорода в концентрации управления растворенного кислорода в попытке уменьшить коррозию. [9]

Гидразины относятся к классу органических веществ, полученных путем замены одного или нескольких атомов водорода в гидразине на органическую группу. [10]

Использует [ редактировать ]

Производители газа и топливо [ править ]

В основном гидразин используется в качестве предшественника вспенивателей . Конкретные соединения включают азодикарбонамид и азобисизобутиронитрил , которые производят 100–200 мл газа на грамм прекурсора. В родственном применении азид натрия , газообразующий агент в подушках безопасности , получают из гидразина путем реакции с нитритом натрия . [10]

Гидразин также используется в качестве топлива для длительного хранения на борту космических аппаратов, таких как миссии Dawn на Цереру и Весту, а также для снижения концентрации растворенного кислорода в воде, используемой в больших промышленных котлах, и контроля pH. F-16 реактивных истребителей, Eurofighter Typhoon , Спейс Шаттл , и U-2 самолета - разведчика использование гидразина в качестве топлива их вспомогательных силовых установок . [11]

Прекурсор пестицидов и фармацевтических препаратов [ править ]

Флуконазол , синтезируемый с использованием гидразина, является противогрибковым препаратом.

Гидразин является предшественником нескольких фармацевтических препаратов и пестицидов. Часто эти применения включают преобразование гидразина в гетероциклические кольца, такие как пиразолы и пиридазины . Примеры коммерческих биоактивных производных гидразина включают цефазолин , ризатриптан , анастрозол , флуконазол , метазахлор , метамитрон , метрибузин , паклобутразол , диклобутразол , пропиконазол , сульфат гидразина , [12] диимид ,триадимефон , [10] и dibenzoylhydrazine .

Соединения гидразина могут быть эффективными в качестве активных ингредиентов в смеси с другими сельскохозяйственными химикатами или в сочетании с ними, такими как инсектициды, митициды, нематициды, фунгициды, противовирусные агенты, аттрактанты, гербициды или регуляторы роста растений. [13]

Мелкие, нишевые и исследовательские [ править ]

Итальянский производитель катализаторов Acta (химическая компания) предложил использовать гидразин в качестве альтернативы водороду в топливных элементах . Основное преимущество использования гидразина заключается в том, что он может производить на 200 мВт / см 2 больше, чем аналогичный водородный элемент, без необходимости использования дорогостоящих платиновых катализаторов. [14] Поскольку топливо является жидким при комнатной температуре, с ним легче обращаться и хранить, чем с водородом. При хранении гидразина в резервуаре, полном углерода с двойной связью - карбонила кислорода , топливо вступает в реакцию и образует безопасное твердое вещество, называемое гидразоном.. После промывки резервуара теплой водой выделяется жидкий гидразингидрат. Гидразин имеет более высокую электродвижущую силу 1,56 В по сравнению с 1,23 В для водорода. Гидразин распадается в клетке с образованием азота и водорода, которые связываются с кислородом, выделяя воду. [14] Гидразин использовался в топливных элементах, производимых Allis-Chalmers Corp. , в том числе в некоторых, которые обеспечивали электроэнергией космические спутники в 1960-х годах.

Смесь 63% гидразина, 32% нитрата гидразина и 5% воды является стандартным топливом для экспериментальных жидкостных артиллерийских орудий с объемной загрузкой . Топливная смесь, указанная выше, является одной из наиболее предсказуемых и стабильных, с плоским профилем давления во время выстрела. Пропуски воспламенения обычно вызваны неправильным зажиганием. Движение оболочки после неправильного воспламенения вызывает образование большого пузыря с большей площадью поверхности воспламенения, а большая скорость выделения газа вызывает очень высокое давление, иногда включая катастрофические разрушения трубок (например, взрывы). [15] С января по июнь 1991 г. Исследовательская лаборатория армии США.провела обзор ранних программ жидкостных пушек с объемной загрузкой на предмет возможного соответствия программе электротермической химической двигательной установки. [15]

Военно- воздушные силы США (USAF) регулярно используют H-70, смесь 70% гидразина и 30% воды, в операциях с использованием истребителей General Dynamics F-16 «Fighting Falcon» и Lockheed U-2 «Dragon Lady».самолет-разведчик. Одноструйный двигатель F-16 использует гидразин для питания своей аварийной силовой установки (EPU), которая обеспечивает аварийную электрическую и гидравлическую энергию в случае возникновения пламени двигателя. EPU активируется автоматически или вручную под управлением пилота в случае потери гидравлического давления или электроэнергии для обеспечения аварийного управления полетом. Одинарный реактивный двигатель U-2 использует гидразин для питания своей системы аварийного запуска (ESS), которая обеспечивает высоконадежный метод перезапуска двигателя в полете в случае остановки. [16]

Ракетное топливо [ править ]

Безводный (чистый, не растворенный) гидразин загружается в космический зонд MESSENGER . Техник одет в защитный костюм.

Гидразин впервые был использован в качестве компонента ракетного топлива во время Второй мировой войны . Смесь 30% по весу с 57% метанола ( в немецких Люфтваффе называлась M-Stoff ) и 13% воды, немцы называли C-Stoff . [17] Смесь использовалась для приведения в действие реактивного истребителя Messerschmitt Me 163B , в котором в качестве окислителя использовался немецкий высокопрочный пероксид T-Stoff . Несмешанный гидразин назывался немцами B-Stoff , это обозначение также использовалось позже для топлива этанол / вода для ракеты V-2 .

Гидразин используется в качестве монотоплива малой мощности для маневровых двигателей космических кораблей, а также для питания вспомогательных силовых установок (ВСУ) космического корабля " Шаттл ". Кроме того, при конечном спуске космических аппаратов часто используются монотопливные ракетные двигатели, работающие на гидразине. Такие двигатели использовались на посадочных модулях программы Viking в 1970-х годах, а также на посадочных модулях Phoenix и марсоходе Curiosity, которые приземлились на Марсе в мае 2008 года и августе 2012 года соответственно.

Во всех двигателях с гидразиновым топливом гидразин проходит через катализатор, такой как металлический иридий, нанесенный на оксид алюминия с большой площадью поверхности (оксид алюминия), что вызывает его разложение на аммиак , газообразный азот и газообразный водород в соответствии со следующим реакции: [18]

1)

2)

3)

Первые две реакции являются чрезвычайно экзотермическими (  температура в камере катализатора может достигать 800 ° C за несколько миллисекунд [19] ), и они производят большие объемы горячего газа из небольшого объема жидкости [20], что делает гидразин довольно эффективным двигателем малой тяги. порох с удельным импульсом вакуума около 220 секунд. [21] Реакция 2 является наиболее экзотермической, но дает меньшее количество молекул, чем реакция 1. Реакция 3 является эндотермической и возвращает эффект реакции 2 к тому же эффекту, что и только реакция 1 (более низкая температура, большее количество молекул). Структура катализатора влияет на долю NH 3который диссоциирует в реакции 3; более высокая температура желательна для ракетных двигателей, в то время как больше молекул желательно, когда реакции предназначены для производства большего количества газа. [ необходима цитата ]

Другими вариантами гидразина , которые используются в качестве ракетного топлива, являются монометилгидразин (CH 3 ) NH (NH 2 ) (также известный как MMH) и несимметричный диметилгидразин (CH 3 ) 2 N (NH 2 ) (также известный как UDMH). Эти производные используются в двухкомпонентном ракетном топливе, часто вместе с тетроксидом диазота N 2 O 4 . Эти реакции чрезвычайно экзотермичны, и горение также является гиперголическим (горение начинается без какого-либо внешнего возгорания). [22]

В аэрокосмической промышленности продолжаются усилия по замене гидразина и других высокотоксичных веществ. Многообещающие альтернативы включают нитрат гидроксиламмония , 2-диметиламиноэтилазид (ДМАЗ) [23] и энергичные ионные жидкости. [ необходима цитата ]

Профессиональные опасности [ править ]

Воздействие на здоровье [ править ]

Возможные пути воздействия гидразина включают через кожу, глаза, вдыхание и прием внутрь. [24]

Воздействие гидразина может вызвать раздражение кожи / контактный дерматит и жжение, раздражение глаз / носа / горла, тошноту / рвоту, одышку, отек легких, головную боль, головокружение, угнетение центральной нервной системы, вялость, временную слепоту, судороги и кому. Воздействие также может вызвать повреждение органов печени, почек и центральной нервной системы. [24] [25] Гидразин задокументирован как сильный сенсибилизатор кожи с потенциалом перекрестной сенсибилизации к производным гидразина после первоначального воздействия. [26] В дополнение к рассмотренному выше профессиональному использованию гидразин также возможен в небольших количествах через табачный дым. [25]

Официальное руководство США по гидразину как канцерогену неоднозначно, но в целом признается потенциальное канцерогенное действие. Национальный институт по охране труда и промышленной гигиене (NIOSH) перечисляет его в качестве «потенциального профессионального канцерогена». Национальная программа токсикологии (NTP) считает, что это "разумно ожидается, что это канцероген для человека". Американская конференция правительственных промышленных гигиенистов (ACGIH) сорта гидразин как «A3-подтвержденный канцероген для животных с неизвестными последствиями для людей». Агентство по охране окружающей среды США (EPA) классифицирует его как «B2 - вероятный канцероген для человека, основанный на данных исследований на животных». [27]

Международное агентство по изучению рака (IARC) оценивает гидразин как «2A - вероятно, канцерогенный для человека» с положительной ассоциацией, наблюдаемой между воздействием гидразина и раком легких. [28] На основе когортных и перекрестных исследований профессионального воздействия гидразина комитет Национальной академии наук , инженерии и медицины пришел к выводу, что существуют убедительные доказательства связи между воздействием гидразина и раком легких, при этом недостаточно доказательств связи с рак на других участках. [29] Европейская комиссия «s Научного комитет по охране труда Пределы воздействия(SCOEL) относит гидразин к канцерогену «группа B - генотоксичный канцероген». Приведенный комитетом генотоксический механизм ссылается на реакцию гидразина с эндогенным формальдегидом и образование ДНК-метилирующего агента. [30]

В случае возникновения чрезвычайной ситуации, связанной с воздействием гидразина, NIOSH рекомендует немедленно снять загрязненную одежду, промыть кожу водой с мылом, а при попадании в глаза снять контактные линзы и промыть глаза водой в течение не менее 15 минут. NIOSH также рекомендует всем, кто может подвергнуться воздействию гидразина, как можно скорее обратиться за медицинской помощью. [24] Не существует конкретных рекомендаций лаборатории после контакта или медицинской визуализации, и медицинское обследование может зависеть от типа и тяжести симптомов. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует потенциальные риски лечить симптоматически с особым вниманием к потенциальным легких и повреждения печени. Предыдущие случаи воздействия гидразина документально подтвердили успехЛечение пиридоксином (витамином B6) . [26]

Пределы профессионального воздействия [ править ]

  • Рекомендуемый NIOSH предел воздействия (REL): 0,03 ppm (0,04  мг / м 3 ) 2-часовой потолок [27]
  • Допустимый предел воздействия OSHA (PEL): 1 ppm (1,3  мг / м 3 ) 8-часовое средневзвешенное значение по времени [27]
  • Пороговое значение ACGIH (TLV): 0,01 ppm (0,013  мг / м 3 ) 8-часовое средневзвешенное значение по времени [27]

Пороговое значение запаха для гидразина составляет 3,7 частей на миллион, поэтому, если рабочий может почувствовать запах аммиака, он, вероятно, превышает предел воздействия. Однако этот порог запаха сильно различается, и его не следует использовать для определения потенциально опасных воздействий. [31]

Для аэрокосмического персонала ВВС США используют руководство по аварийному облучению, разработанное Комитетом по токсикологии Национальной академии наук , которое используется для нестандартного воздействия на население и называется Руководством по краткосрочному воздействию в чрезвычайных ситуациях для населения (SPEGL). SPEGL, который не применяется к профессиональному облучению, определяется как допустимая пиковая концентрация для непредсказуемых, однократных, краткосрочных аварийных воздействий на население и представляет собой редкие воздействия в течение жизни работника. Для гидразина 1-часовой SPEGL составляет 2 ppm, а 24-часовой SPEGL - 0,08 ppm. [32]

Обработка и медицинское наблюдение [ править ]

Полная программа эпиднадзора за гидразином должна включать систематический анализ биологического мониторинга, медицинского обследования и информации о заболеваемости / смертности. CDC рекомендует резюме наблюдения и образование быть предоставлены для руководителей и работников. Предварительный и периодический медицинский осмотр следует проводить с особым вниманием к потенциальному воздействию гидразина на работу глаз, кожи, печени, почек, кроветворной, нервной и дыхательной систем. [24]

Общие меры контроля, используемые для гидразина, включают в себя технологический корпус, местную вытяжную вентиляцию и средства индивидуальной защиты (СИЗ). [24] Рекомендации по использованию гидразиновых СИЗ включают непроницаемые перчатки и одежду, защитные очки с непрямым выходом воздуха, защитную маску и в некоторых случаях респиратор. [31] Использование респираторов для работы с гидразином должно быть последним средством контроля воздействия на рабочих. В случаях, когда необходимы респираторы, следует применять правильный выбор респираторов и полную программу защиты органов дыхания в соответствии с рекомендациями OSHA . [24]

Для USAF персонала, военно - воздушных сил безопасности и гигиене труда (AFOSH) Стандартный 48-8, Приложение 8 отзывов соображения для профессионального воздействия гидразина в ракетных, авиационных и космических систем. Специальное руководство по реагированию на воздействие включает в себя обязательный аварийный душ и станции для промывания глаз, а также процесс обеззараживания защитной одежды. В руководстве также определены обязанности и требования в отношении надлежащих средств индивидуальной защиты, обучения сотрудников, медицинского наблюдения и реагирования на чрезвычайные ситуации. [32] Базы ВВС США, требующие использования гидразина, обычно имеют особые базовые правила, регулирующие местные требования по безопасному использованию гидразина и аварийному реагированию.

Молекулярная структура [ править ]

Каждая субъединица H 2 N-N является пирамидальной. Расстояние одинарной связи N-N составляет 1,45 Å (145 пм ), и молекула принимает гош-конформацию . [33] барьер вращения вдвое больше , чем этан . Эти структурные свойства напоминают свойства газообразной перекиси водорода , которая принимает «наклонную» антиклинальную конформацию, а также испытывает сильный барьер вращения.

Синтез и производство [ править ]

Разработаны разнообразные маршруты. [10] Ключевым шагом является создание одинарной связи азот – азот. Многие пути можно разделить на те, которые используют хлор-оксиданты (и образуют соль), и те, которые не используют.

Окисление аммиака оксазиридинами из перекиси [ править ]

Гидразин можно синтезировать из аммиака и перекиси водорода в процессе перекиси водорода (иногда его называют процессом Печине-Угин-Кульман, циклом Атофина-PCUK или процессом кетазина). [10] Итоговая реакция: [34]

На этом пути кетон и аммиак сначала конденсируются с образованием имина , который окисляется перекисью водорода до оксазиридина , трехчленного кольца, содержащего углерод, кислород и азот. Затем оксазиридин образует гидразон путем обработки аммиаком , в результате чего образуется одинарная связь азот-азот. Этот гидразон конденсируется с еще одним эквивалентом кетона.

Полученный азин гидролизуют с получением гидразина и регенерированием кетона, метилэтилкетона :

В отличие от большинства других процессов, этот подход не дает соли в качестве побочного продукта. [35]

Окисление на основе хлора [ править ]

В процессе Олина Рашига оксиданты на основе хлора окисляют аммиак без присутствия кетона. В процессе перекиси водорода перекись водорода окисляет аммиак в присутствии кетона.

Гидразин производится в процессе Олина-Рашига из гипохлорита натрия (активный ингредиент многих отбеливателей ) и аммиака, процесс, объявленный в 1907 году. Этот метод основан на реакции монохлорамина с аммиаком с образованием одинарной связи азот-азот, а также хлористый водород , побочный продукт: [12]

Связанный с процессом Рашига, мочевина может быть окислена вместо аммиака. Снова гипохлорит натрия служит окислителем. Итоговая реакция показана: [36]

Этот процесс дает значительные побочные продукты и в основном практикуется в Азии. [10]

Процесс Байера кетазина является предшественником к процессу пероксида. Он использует гипохлорит натрия в качестве окислителя вместо перекиси водорода. Как и все способы на основе гипохлорита, этот метод дает эквивалент соли для каждого эквивалента гидразина. [10]

Реакции [ править ]

Кислотно-основное поведение [ править ]

Гидразин образует более плотный моногидрат (1,032  г / см 3 ), чем безводный материал. Гидразин имеет основные ( щелочные ) химические свойства, сопоставимые с аммиаком : [37]

(для аммиака )

Дипротонировать трудно: [38]

Редокс-реакции [ править ]

Теплота сгорания гидразина в кислороде (воздухе) составляет 1,941 × 10 7 Дж / кг (8345 БТЕ / фунт). [39]

Гидразин является удобным восстановителем, поскольку побочными продуктами обычно являются газообразный азот и вода. Таким образом, он используется как антиоксидант , поглотитель кислорода и ингибитор коррозии в водогрейных котлах и системах отопления. Он также используется для уменьшения соли металлов и оксидов в чистые металлы в безэлектролизном никеле обшивке и плутоний извлечения из реактора отходов ядерных . В некоторых процессах цветной фотографии также используется слабый раствор гидразина в качестве стабилизирующей смывки, так как он удаляет краситель.и непрореагировавшие галогениды серебра. Гидразин - наиболее распространенный и эффективный восстановитель, используемый для преобразования оксида графена (GO) в восстановленный оксид графена (rGO) посредством гидротермальной обработки. [40]

Соли гидразиния [ править ]

Гидразин можно монопротонировать с образованием различных твердых солей катиона гидразиния (N 2 H 5 + ) обработкой минеральными кислотами. Распространенной солью является сульфат гидразиния , [N 2 H 5 ] HSO 4 , также называемый сульфатом гидразина. [41] Сульфат гидразина исследовался для лечения кахексии , вызванной раком , но оказался неэффективным. [42]

Двойное протонирование дает дикатион гидразиния (H 3 NNH 3 2+ ), различные соли которого известны. [43]

Органическая химия [ править ]

Гидразины являются частью многих органических синтезов , часто имеющих практическое значение в фармацевтике (см. Раздел приложений), а также в текстильных красителях и в фотографии. [10]

Гидразин используется в восстановлении Вольфа-Кишнера , реакции, которая превращает карбонильную группу кетона в метиленовый мостик (или альдегид в метильную группу ) через промежуточный гидразон . Производство высокостабильного диазота из производного гидразина способствует ускорению реакции.

Будучи бифункциональным с двумя аминами, гидразин является ключевым строительным блоком для получения многих гетероциклических соединений путем конденсации с рядом дифункциональных электрофилов . С 2,4-пентандионом он конденсируется с образованием 3,5-диметилпиразола . [44] В реакции Эйнхорна-Бруннера гидразины реагируют с имидами с образованием триазолов .

Будучи хорошим нуклеофилом, N 2 H 4 может атаковать сульфонилгалогениды и ацилгалогениды. [45] tosylhydrazine также образует гидразоны при обработке карбонилов.

Гидразин используется для расщепления N- алкилированных производных фталимида. Эта реакция расщепления позволяет использовать анион фталимида в качестве предшественника амина в синтезе Габриэля . [46]

Формация гидразона [ править ]

Иллюстрацией конденсации гидразина с простым карбонилом является его реакция с пропаноном с образованием диизопропилиденгидразина (азин ацетона). Последний далее реагирует с гидразином с образованием гидразона: [47]

Азин пропанона является промежуточным продуктом в процессе Atofina- PCUK . Прямое алкилирование гидразинов алкилгалогенидами в присутствии основания дает алкилзамещенные гидразины, но реакция обычно неэффективна из-за плохого контроля уровня замещения (как и в обычных аминах ). Восстановление гидразонов до гидразинов представляет собой чистый способ получения 1,1-диалкилированных гидразинов.

В родственной реакции 2-цианопиридины реагируют с гидразином с образованием гидразидов амидов, которые можно превратить с помощью 1,2-дикетонов в триазины .

Биохимия [ править ]

Гидразин является промежуточным продуктом в процессе анаэробного окисления аммиака ( анаммокс ). [48] Он вырабатывается некоторыми дрожжами и бактерией анаммокс открытого океана ( Brocadia anammoxidans ). [49] ложные сморчки производит яд gyromitrin , который является органическим производным гидразином , который преобразуется в монометилгидразином метаболических процессами. Даже самый популярный съедобный гриб «пуговица» Agaricus bisporus производит органические производные гидразина, включая агаритин , производное гидразина аминокислоты, и гиромитрин . [50] [51]

История [ править ]

Название «гидразин» было придумано Эмилем Фишером в 1875 году; он пытался получить органические соединения, состоящие из монозамещенного гидразина. [52] К 1887 году Теодор Курциус произвел сульфат гидразина путем обработки органических диазидов разбавленной серной кислотой; однако ему не удалось получить чистый гидразин, несмотря на неоднократные попытки. [53] [54] [55] Чистый безводный гидразин был впервые получен голландским химиком Лобри де Брюйн в 1895 году. [56] [57] [58]

См. Также [ править ]

  • Диазин
  • Гидразин сульфат
  • Список Stoffs
  • Топливная смесь закиси азота  - класс жидкого ракетного топлива
  • США 193

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Руководство NIOSH - Гидразин" . Центры по контролю за заболеваниями . Дата обращения 16 августа 2012 .
  2. ^ a b «Гидразин - Публичная химическая база данных PubChem» . Проект PubChem . США: Национальный центр биотехнологической информации.
  3. ^ a b c d e f Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0329» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Холл HK и др. (1957). «Соотношение основных сильных сторон аминов1». Варенье. Chem. Soc. 79 (20): 5441. DOI : 10.1021 / ja01577a030 .
  5. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ^ Мартель Б., Кэссиди К. и др. (2004). Анализ химического риска: Практическое пособие . Амстердам: Баттерворт-Хайнеманн. п. 361. ISBN. 9781903996652. OCLC  939257974 .
  7. ^ "Гидразин" . Немедленно опасные для жизни или здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  8. ^ "Гидразин гидрат Market Размер-Industry Share Report 2024" . www.gminsights.com .
  9. ^ Цубакидзаки С, Такада М, Готоу Х и др. (2009). «Альтернативы гидразину при очистке воды на тепловых электростанциях» (PDF) . Технический обзор Mitsubishi Heavy Industries . 6 (2): 43–47.
  10. ^ a b c d e f g h Ширманн, Жан-Пьер; Бурдодук, Пол (2001). «Гидразин». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_177 .
  11. ^ Саггс, HJ; Luskus, LJ; Килиан, HJ; Мокры, JW (1979). «Состав выхлопных газов аварийного энергоблока Ф-16» (технический отчет). USAF . САМ-ТР-79-2. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Дата обращения 23 января 2019 .
  12. ^ а б Адамс Р., Браун Б.К. (1922). «Гидразинсульфат». Орг. Synth. 2 : 37. DOI : 10,15227 / orgsyn.002.0037 .
  13. ^ Токи, Т; Коянаги, Т; Йошида, К; и другие. (1994). «Соединения гидразина, используемые в качестве пестицидов» (патент США). Ishihara Sangyo Kaisha Ltd (первоначальный правопреемник). US5304657A.
  14. ^ a b «Ликвидный актив» . Инженер . Centaur Media plc. 15 января 2008 . Дата обращения 23 января 2019 .
  15. ^ a b Knapton, JD; Стоби, IC; Элмор, Л. (март 1993 г.). «Обзор программы жидкостных ракетных пушек с объемной загрузкой на предмет возможного отношения к программе электротермических химических двигателей» (PDF) . Армейская исследовательская лаборатория. ADA263143 .
  16. ^ «Наземное обслуживание самолетов и статическое заземление / соединение» (PDF) . USAF (техническое руководство). 13 марта 2017. ТО 00-25-172 . Проверено 23 ноя 2018 .
  17. ^ Кларк JD (1972). Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива (PDF) . Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Издательство Университета Рутгерса. п. 13. ISBN  978-0-8135-0725-5.
  18. ^ Haws JL, Харден DG (1965). «Термодинамические свойства гидразина». Журнал космических аппаратов и ракет . 2 (6): 972–974. Bibcode : 1965JSpRo ... 2..972H . DOI : 10.2514 / 3.28327 .
  19. ^ Vieira R, Pham-Huu C, Kellera N, et al. (2002). «Новый композит углеродного нановолокна / графитового войлока для использования в качестве носителя катализатора для каталитического разложения гидразина». Chem. Comm. 44 (9): 954–955. DOI : 10.1039 / b202032g . PMID 12123065 .  
  20. ^ Чен X, Чжан Т., Ся Л. и др. (Апрель 2002 г.). «Каталитическое разложение гидразина над нанесенными катализаторами из нитрида молибдена в двигателе с монотопливом». Катал. Lett. 79 : 21–25. DOI : 10,1023 / A: 1015343922044 . S2CID 92094908 .  
  21. ^ "Страница выхода из системы BIG-IP" . www.eso-io.com . Архивировано из оригинала на 23 июня 2008 года . Проверено 20 мая 2020 года .
  22. ^ Mitchell MC, Rakoff RW, Jobe TO и др. (2007). «Термодинамический анализ уравнений состояния монотопливного гидразина». Журнал теплофизики и теплопередачи . 21 (1): 243–246. DOI : 10.2514 / 1.22798 .
  23. ^ Heister, S (28 сентября 2004). «Усилия по разработке ракетного топлива в Университете Пердью» (слайд-шоу). Всемирная энергетическая конференция . Проверено 21 апр 2013 .
  24. ^ a b c d e f "Руководство по безопасности и гигиене труда для гидразина - потенциального канцерогена для человека" (PDF) . NIOSH . 1988 . Проверено 23 ноя 2018 .
  25. ^ а б «Гидразин 302-01-2» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 23 ноя 2018 .
  26. ^ a b «Международная программа по химической безопасности - Руководство по охране здоровья и безопасности № 56 - Гидразин» . IPCS INCHEM . Женева: ВОЗ . 1991 . Проверено 24 ноя 2018 .
  27. ^ a b c d "База данных профессиональной химии - гидразин" . www.osha.gov . OSHA . Проверено 24 ноя 2018 .
  28. ^ "Гидразин" (PDF) . МАИР . Июн 2018 . Проверено 23 ноя 2018 .
  29. ^ Институт медицины (2005). «Глава 9: Гидразины и азотная кислота». Война в Персидском заливе и здоровье: топливо, продукты сгорания и топливо . 3 . Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. п. 347. DOI : 10,17226 / 11180 . ISBN 9780309095273.
  30. ^ «Рекомендация Научного комитета по пределам воздействия на рабочем месте для гидразина» (PDF) . Европейская комиссия . Aug 2010 . Проверено 23 ноя 2018 .
  31. ^ a b «Информационный бюллетень по опасным веществам - гидразин» (PDF) . Департамент общественного здравоохранения Нью-Джерси . Ноября 2009 . Проверено 23 ноя 2018 .
  32. ^ a b «Стандарт безопасности и гигиены труда ВВС (AFOSH) 48-8» (PDF) . USAF . 1 сентября 1997 . Проверено 23 ноя 2018 .
  33. ^ Miessler GL, Тарр Д. (2004). Неорганическая химия (3-е изд.). Пирсон Прентис Холл. ISBN 9780130354716.
  34. ^ Матар S, Hatch LF (2001). Химия нефтехимических процессов (2-е изд.). Берлингтон: издательство Gulf Professional Publishing. п. 148. ISBN 9781493303465. OCLC  990470096 - через Elsevier.
  35. ^ Ригель ER, Kent JA (2003). «Гидразин» . Справочник Ригеля по промышленной химии (10-е изд.). Нью-Йорк: Springer Science & Business Media. п. 192. ISBN. 9780306474118. OCLC  55023601 .
  36. ^ «Гидразин: информация о химическом продукте» . chemindustry.ru . Архивировано из оригинального 22 января 2018 года . Проверено 8 января 2007 года .
  37. ^ Справочник по химии и физике (83-е изд.). CRC Press. 2002 г.
  38. ^ Holleman AF, Wiberg E, Wiberg N (2001). Неорганическая химия (1-е изд. Англ.). Сан-Диего: Academic Press. ISBN 9780123526519. OCLC  813400418 .
  39. ^ «Гидразин - Таблица свойств химической опасности» (PDF) . NOAA.gov . 1999 г.
  40. ^ Станкович С., Дикин Д.А., Пинер Р.Д. и др. (2007). «Синтез нанолистов на основе графена путем химического восстановления расслоенного оксида графита». Углерод . 45 (7): 1558–1565. DOI : 10.1016 / j.carbon.2007.02.034 .
  41. ^ "ГИДРАЗИН СУЛЬФАТ" . hazar.com . Дата обращения 22 января 2019 .
  42. ^ Gagnon B, Bruera E (май 1998). «Обзор медикаментозного лечения кахексии, связанной с раком». Наркотики . 55 (5): 675–88. DOI : 10.2165 / 00003495-199855050-00005 . PMID 9585863 . S2CID 22180434 .  
  43. ^ "Диазанедиум" . CharChem . Дата обращения 22 января 2019 .
  44. ^ Уайли RH, Hexner ПЭ (1951). «3,5-Диметилпиразол». Орг. Synth. 31 : 43. DOI : 10,15227 / orgsyn.031.0043 .
  45. ^ Фридман L, Litle RL, Райхле WR (1960). «п-Толуолсульфонилгидразид». Орг. Synth. 40 : 93. DOI : 10,15227 / orgsyn.040.0093 .
  46. ^ Weinshenker Н.М., Shen CM, Вонг JY (1977). «Полимерный карбодиимид. Препарат». Орг. Synth. 56 : 95. DOI : 10,15227 / orgsyn.056.0095 .
  47. Перейти ↑ Day AC, Whiting MC (1970). «Ацетон гидразон». Органический синтез . 50 : 3. DOI : 10,15227 / orgsyn.050.0003 .
  48. ^ Strous М, Джеттен МС (2004). «Анаэробное окисление метана и аммония». Annu Rev Microbiol . 58 : 99–117. DOI : 10.1146 / annurev.micro.58.030603.123605 . PMID 15487931 . 
  49. ^ Handwerk, Брайан (9 ноября 2005). «Бактерии поедают сточные воды человека, производят ракетное топливо» . National Geographic . Проверено 12 ноября 2007 года - через Wild Singapore.
  50. ^ Hashida С, Hayashi К, Джи L, и др. (1990). «[Количество агаритина в грибах ( Agaricus bisporus ) и канцерогенность метанольных экстрактов грибов на эпителий мочевого пузыря мышей]». Nippon Koshu Eisei Zasshi (на японском языке). 37 (6): 400–5. PMID 2132000 . 
  51. ^ Зигер AA, изд. (1 января 1998 г.). «Отпечатки спор № 338» . Бюллетень Микологического общества Пьюджет-Саунд . Проверено 13 октября 2008 года .
  52. Перейти ↑ Fischer E (1875). "Ueber aromatische Hydrazinverbindungen" [Об ароматических соединениях гидразина]. Бер. Dtsch. Chem. Ges. 8 : 589–594. DOI : 10.1002 / cber.187500801178 .
  53. ^ Курциус Т (1887). «Убер дас диамид (гидразин)» [О диамиде (гидразине)]. Бер. Dtsch. Chem. Ges. 20 : 1632–1634. DOI : 10.1002 / cber.188702001368 .
  54. Перейти ↑ Curtius T, Jay R (1889). "Diazo- und Azoverbindungen der Fettreihe. IV. Abhandlung. Ueber das Hydrazin " [Диазо- и азосоединения алканов. Четвертый трактат. О гидразине. В Эрдманн О.Л. (ред.). Journal für praktische Chemie . 147 . Verlag von Johann Ambrosius Barth. На стр. 129, Курций признает: «Das freie Diamid NH 2 -NH 2 ist noch nicht analysirt wordden». [Свободный гидразин еще не исследован.]
  55. Перейти ↑ Curtius T, Schulz H (1890). "Ueber Hydrazinehydrat und die Halogenverbindungen des Diammoniums" [О гидразингидрате и галогенных соединениях диаммония]. Journal für praktische Chemie . 150 . С. 521–549.
  56. ^ Lobry де Брейна CA (2010). "Sur l'hydrazine (diamide) libre" [О свободном гидразине (диамиде)]. Рекл. Trav. Чим. Pays-Bas . 13 (8): 433–440. DOI : 10.1002 / recl.18940130816 .
  57. ^ Lobry де Брейна CA (1895). "Sur l'hydrate d'hydrazine" [О гидрате гидразина]. Рекл. Trav. Чим. Pays-Bas . 14 (3): 85–88. DOI : 10.1002 / recl.18950140302 .
  58. ^ Lobry де Брейна CA (1896). «L'hydrazine libre I» [Свободный гидразин, Часть 1]. Рекл. Trav. Чим. Pays-Bas . 15 (6): 174–184. DOI : 10.1002 / recl.18960150606 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Позднее шоу с Робом! Специальный гость сегодняшнего вечера : Гидразин (PDF) - Роберт Матунас
  • Гидразин - информация о химическом продукте: свойства, производство, применение.
  • Токсичность гидразина
  • CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям