химический каталог




Химия гидразина

Автор Л.Одрит, Б.Огг

х рядов азотоводородов, рассмотрение которых следует ниже.

Гидразин как азотоводород и аммоносоединение

7

ГОМОЛОГИЧЕСКИЕ РЯДЫ АЗОТОВОДОРОДОВ [10]

Известно тринадцать азотоводородов, выделенных как в свободном состоянии, так и в виде производных. На основе эмпирических формул и рассмотрения структуры они могут быть разделены на четыре различных ряда. Классификация цепочечных соединений азота определяется тем, содержат ли они только ординарные связи между атомами азота или же одну, две или три двойных связи. Следует подчеркнуть, что эта классификация является значительно более формальной, чем соответствующая классификация углеводородов. Отдельные члены каждого из таких рядов азотоводородов намного сильнее отличаются от своих гомологов, чем это имеет место в случае углеводородов. Однако указанная классификация обладает тем преимуществом, что она подчеркивает существующее сходство. Например, аналогия между такими свойствами, как способность к окислению и восстановлению, а также к гидрированию и дегидрированию, для отдельных членов ряда при использовании этой классификации становится совершенно ясной. Каждый из рядов характеризуется общей формулой NnHn+je, где х равен +2, 0, —2 или —4. Цепочки, содержащие более восьми атомов азота, повидимому, не существуют.

Члены ряда насыщенных азотоводородов, имеющие общую формулу N„H„+2, представлены в табл. 1. В этой же таблице приведены структурные формулы и указаны названия, принятые в настоящее время, а также и применявшиеся ранее. Аммиак и гидразин известны в свободном состоянии; триазаны менее устойчивы; тетр-азаны еще менее устойчивы и диссоциируют в растворах с образованием гидразильных радикалов.

Таблица 1

НАСЫЩЕННЫЕ АЗОТОВОДОРОДЫ

Название Формула Структурная формула

Общая формула N„H„ + 2

NH3 NH3

N2H4 H2N—NH2

Триазан (прозан).......... N3H5 H2N—N—NHa 1

1 H

H

Тетразан (бузан, гидротетразон) . . N4H„ 1 H2N—N—N—NH, I

A

8

Глава 1

Второй гомологический ряд с общей формулой N„H„ состоит из ненасыщенных азотоводородов, содержащих одну двойную связь между атомами азота. Представители этого ряда приведены в табл. 2. Ни один из них не известен в свободном состоянии, хотя имеются указания на то, что триазен может существовать в растворе. Было высказано также прэдположение, согласно которому первичным промежуточным продуктом окисления гидразина является диимид. Хотя азид аммония и азид гидразина не должны рассматриваться как азотоводороды, однако они являются соединениями, содержащими только водород и азот, и имеют эмпирические формулы соответственно N4H4 и N5H5. Поэтому указанные соединения включены в табл. 2.

Таблица2

НЕНАСЫЩЕННЫЕ АЗОТОВОДОРОДЫ

Название

Формула

Структурная формула

Диимид..........

Триазен (диазоамин) .... Тетразен (тетразон, 2-тетразен) Изотетразен (1-тетразен, диазо гидразин, бузилен) ....

Азид аммония.......

Азид гидразина .......

Общая формула N„H„ N2H2

N3H3

N.rL

HN=NH HN=N—NH2 H2N—N =»= N—NH2 HN=N—NH—NH2

NH4N3 N2H5N3

Общая формула N„H„__2

Азид водорода, азотоводородная кислота, азоимид . . . .

Дииминогидразин .......

бис-Диазоамин........

Гексазодиазен Гептазодиазен

N,H

N4H2? N6H3

Октазотриен (октазон)

NeHt N,H5

Общая формула N„H„_j N3H4

HN=NsN

HN=N—N=NH HN=N—N—N=NH

H

H

HN=N—N—N—N = NH I

H

H2N—N=N—N—N =N—NHS

I

H

H

HN=N—N—N=N—N—N=NH I

H

Гидразин как азотоводород и аммоносоединение

9

Третий ряд азотоводородов включает соединения с общей формулой N„H„_2- На основании эмпирической формулы азид водорода можно считать первым членом этого ряда. быс-Диазоамин является типовым веществом важного класса органических соединений азота. В настоящее время не имеется доказательств существования гипотетического дииминогидразина как в свободном состоянии, так и в виде его производных. Либер и Смит [11] указали, что бас-ди-азотетразолилгидразид и бисЛ, 1-(3-гуанилтриазен)-5,5-азотетразол содержат цепочки из шести и соответственно семи атомов азота. Структурные формулы и названия типовых азотоводородов были предложены Л ибером [12].

Четвертому ряду с общей формулой N„Hn_4 соответствует только один класс соединений. Были получены производные гипотетического азотоводорода октазотриена N8H4, которые являются чрезвычайно неустойчивыми соединениями.

Рассмотрение азотоводородов показывает, что устойчивость азотных цепочек заметно уменьшается с увеличением длины цепи. Азо-товодороды, содержащие более восьми атомов азота, повидимому,. не существуют. Это число, вероятно, является предельным, поскольку октазотриены представляют собой чрезвычайно неустойчивые соединения. Многие другие азотоводороды, как, например, тетразаны и тетразены, подвергаются диссоциации и термическому разложению. Даже гидразин, один из простейших азотоводородов, обнаруживает заметную неустойчивость, о чем свидетельствует тот факт, что он является эндотермическим соединением. Хотя между двумя простейшими азотоводородами, аммиаком и гидразином, существует заметное сходство, однако по своим свойствам и реакциям они заметно отличаются друг от друга.

Соотношения между различными азотоводородами становятся более ясными при рассмотрении свойств соединений, содержащих одинаковое число атомов азота. Они напоминают аналогичные соотношения для хорошо известных соединений углерода, содержащих одинаковое число атомов углерода, например для этана, этилена и ацетилена. Так, сходство гидразина и диимида проявляется в механизме их окислительно-восстановительных реакций; гидразосоедине-ния легко окисляются в азосоединения, которые можно рассматривать как производные диимида. Аналогичные соотношения наблюдаются также и для азида водорода, триазена и триазана, поскольку органические азиды могут быть восстановлены до монозамещенных триазенов, тогда как триазаны, в свою очередь, были получены восстановлением триазенов. Октазотриены можно получить только в результате окисления изотетразенов. Тот факт, что наиболее устойчивые органические производные различных азотоводородов могут быть подвергнуты таким окислительно-восстановительным реакциям, представляет особый интерес для более ясного понимания окислительных реакций, в которых принимает участие сам гидразин.

10

Глава 1

АЗОТОВОДОРОДЫ КАК АЛШОНОСОЕДИНЕНИЯ

Для- того чтобы глубже понять природу и свойства азотоводородов, их можно рассматривать также как аналоги хорошо известных соединений кислорода. Франклин* впервые указал, что соединения азота можно рассматривать как производные аммиака, являющегося типовым веществом, подобно тому как соединения кислорода можно рассматривать как производные воды. Так, например, соединения, содержащие NH2-rpynny, можно рассматривать как аналоги соединений, в состав которых входит гидро-ксильный радикал, тогда как соединения, содержащие имидную или нитридную группировку, можно считать азотными аналогами соединений, в молекуле которых имеется либо ковалентный, либо ионный кислород. Этот формальный способ сопоставления, если он не преследует других целей, может, конечно, служить для целей классификации. Что касается системы азотных соединений, то указанные аналогии были экспериментально подтверждены на многих примерах при изучении поведения аммоносоединений в жидком аммиаке.

* Система азотных соединений подробно рассмотрена Франклином в его монографии [13]. Как аммиак, так и вода обладают необычными физическими и химическими свойствами, что легко заметить, если сравнить последние со свойствами соответствующих гидридов элементов пятой и шестой групп. Аммиак является растворителем, наиболее сходным с водой в отношении как органических, так и неорганических соединений. Было показано, например, что такое вещество, как амид калия, представляющее собой аммонооснованне, напоминает по своим реакциям и свойствам соответствующее аквооснование — гидроокись калня. Многие соли аммония растворимы в жидком аммиаке и в рамках системы азотных соединений являются кислотами. Следовательно, в таких растворах возможны реакции нейтр

страница 2
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

Скачать книгу "Химия гидразина" (2.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сварная сетка с полимерным покрытием купить
газовыe котлы
икеа тумбы под тв
столы для пикника

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)