химический каталог




Химия гидразина

Автор Л.Одрит, Б.Огг

ализации. Были найдены индикаторы для кислых и основных растворов в жидком аммиаке, что дало возможность проводить реакции нейтрализации количественно. Могут иметь место также обменные реакции, которые во многих случах приводят к образованию продуктов, неспособных к существованию в более кислых растворителях (таких, как, например, вода). Эти продукты можно выделить из раствора. Чрезвычайно высокая растворимость натрия и других щелочных металлов в жидком аммиаке позволила проводить в этой среде реакции восстановления, неосуществимые в иных растворителях.

Химическая природа вещества иногда совершенно изменяется при растворении его в жидком аммиаке. Однако интересно отметить, что такое изменение может быть часто предсказано, если рассматривать азотсодержащие соединения как аналоги соответствующих кислородсодержащих веществ. Такие соединения, как мочевина, цианимид и гуаниднн, являются азотными аналогами угольной кислоты. Их поведение в водных растворах значительно различается, однако в жидком аммиаке все они ведут себя как кислоты. Это справедливо также и для амидов кислот и амидинов. Действительно, в жидком аммиаке эти вещества ведут себя как азотные аналоги карбоновых кислот. Нитрилы, например, представляют собой анаммониды аммонокарбоновых кислот. Первичные и вторичные амины являются спиртами в аммиачной системе соединений, тогда как третичные амнны являются аналогами эфиров. Следует еще раз подчеркнуть, что этн аналогии не являются чисто формальными. Они были практически использованы при изучении поведения этих аммоносоеднне-ннй в жидком аммиаке.

Гидразин как азотоводород и аммоносоединение

11

Таким образом, вполне приемлемым является способ рассмотрения при котором азотоводороды как аммоносоединения сопоставляются с аналогичными соединениями кислорода. Известно, кроме того, большое число соединений, которые можно рассматривать с точки зрения принадлежности их как к аквэ-, так и к аммоно-системе; они были определены Франклином как смешанные акво-аммоносоединения. Формальное сопоставление [14] для некоторых азотоводородов приведено в табл. 3.

Таблица 3

АЗОТОВОДОРОДЫ КАК АММОНОСОЕДИНЕНИЯ

Формула Структурная формула Название Смешанный аквоаммоно-аналог Соответствующее аквопроизводное структурная формула название структурная формула название

NH, HNH2 Аммиак _ _ НОН Вода

N2H4 HjN-NH2 Гидразин H.NOH Гидро- ноон Перекись

ксиламин водорода

HN3 HN-N2 Азид во- H.N-NO, Нитрамид HONO, Азотная

дорода кислота

H3N, H|N-N=NH Триазен HON-NH Оксиди- HON О Азотистая

имид кислота

НД HjN-NH-NHa Триазан HONH-NH, Оксигидр- НО-О-ОН

азин

H„N, H2N - NH - NH - NH, Тетразан HONII-NHOH Диоксиги- HO-Oa-OH

(R.N-NR-) дразин

Гидразин можно рассматривать как азотный аналог перекиси водорода (табл. 4).

Таблица 4

ГИДРАЗИН КАК АММОИОА.НАЛОГ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА

НОН, вода HNH2> аммиак

НООН HONH2 H2NNH2

11 П П>

Н20—>-0 H3N—>-0 H3N —>¦ NH

Перекись водорода Гидроксиламин Гидразии (аминимид)

(аминоксид)

Восстанавливающая способность

Основность (способность отдавать пару электронов)

Окисляющая способность

Промежуточным аквоаммоносоединением является гидроксиламин, который сходен как с гидразином, так и с перекисью водорода.

12

Глава 1

Наиболее сильным восстановителем из этих трех веществ является гидразин, а наиболее сильным окислителем — перекись водорода. Основные свойства наиболее явно выражены у гидразина, в то время как перекись водорода обнаруживает главным образом свойства кислоты, хотя и весьма слабой. Полагают, что эти три соединения существуют в таутомерных формах, хотя возможность амино-имидной структуры в случае гидразина была доказана только косвенно.

Азотоводородная кислота, несомненно, является азотным аналогом азотной кислоты. В качестве сильного окислителя она применяется в органических синтезах благодаря своей способности к имидирова-нию, так как является источником имидного радикала. Нитрамид представляет собой смешанную аквоаммоноазотную кислоту, занимающую промежуточное положение между азотной и азотоводород-ной кислотами и сходную с каждой из них. Подобная аналогия служит основанием для практического применения этих веществ, о чем свидетельствует тот факт, что некоторые органические нитраты в течение длительного времени использовались в качестве взрывчатых веществ и что нитрамины (например, RDX) обратили на себя внимание во время второй мировой войны как сильно взрывчатые вещества. Азиды (аммононитраты), особенно соли тяжелых металлов азотоводородной кислоты, могут служить заменителями солей гремучей кислоты (фульминатов) в капсулях и детонирующих составах.

Триазен представляет собой типовой азотоводород, производными которого являются хорошо известные диазоаминосоединения. Триазен можно рассматривать как аммоноазотистую кислоту. Промежуточное аквоаммоносоединение, которое за отсутствием лучшего наименования может быть названо гидроксидиимидом, представляет собой типовое вещество диазосоединений и солей диазония. Очевидно, реакции диазотирования являются просто сольволитическими реакциями, в которых азотистая кислота превращается в производные либо смешанной аквоаммоно-, либо аммоноазотистой кислоты в зависимости от степени сольволиза. Соли диазония превращаются в диазоаминосоединения при обработке избытком амина. Все эти примеры можно рассматривать как экспериментальное подтверждение высказанной точки зрения.

Приведенные соотношения могли бы быть распространены и на гипотетические акво- (кислородные) производные некоторых высших азотоводородов, несмотря на то, что такое допущение явилось бы до некоторой степени умозрительным. Триазан можно рассматривать как аналог гидрата гидразина. Последний, в свою очередь, может рассматриваться как возможное промежуточное соединение в различных реакциях окисления, протекающих с участием гидразина. Триазан можно также считать аналогом неизвестного гидрида кислорода, которому может быть приписана эмпирическая формула

Гидразин как азотоеодород и аммоносоединение

13

Н203. Подобная точка зрения не является столь надуманной, как это представляется, поскольку известны металлические производные такого полиоксида водорода, обладающие эмпирической формулой М203. Подобным же образом тетразан можно рассматривать как аналог гипотетического дигидрата гидразина или даже типового вещества азоксисоединений. Тетразан можно также считать азотным аналогом гипотетического гидрата кислорода с формулой Н204. Одно время некоторые щелочные полиоксиды рассматривались как соли неизвестной «озоновой» кислоты. В настоящее время точно установлено, что они имеют более простую молекулярную формулу М02. Соединения, содержащие цепочку из четырех атомов кислорода, если такая структура может быть действительно им приписана, пэвидимому, являются неустойчивыми и существуют только как соединения, подобные свободным радикалам. Интересным является то, что на основании магнитных измерений в настоящее время супероксидам металлов приписываются структуры типа свободных радикалов. Тот факт, что тетразаны также имеют некоторую тенденцию к диссоциации в растворах с образованием гидр-азильных радикалов, дает основание полагать, что указанные аналогии не являются только умозрительными.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ АКВО- И АММОНОАЗОТНЫХ КИСЛОТ [15, 16]

Если продолжить аналогию между азотоводородной и азотной кислотами соответственно как аммоно- и аквокислотами, то можно провести параллель между продуктами их восстановления. Если не учитывать того, что восстановление азотной кислоты приводит к образованию различных побочных продуктов, например окислов азота, и принять механизм, приведенный в табл. 5, то восстановление азотоводородной кислоты, очевидно, должно привести к целому ряду аналогичных соединений. Монозамещенные азиды легко восстанавливаются до триазенов. Последние, в свою очередь, могут подвергаться восстановлению и давать три

страница 3
< 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
инженерные системы обучение
установка катализаторов audi
аренда звуковое оборудование
сколько стоит заказать лимузин на день

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
(04.12.2016)