ГИДРАЗИН N₂H₄ (диамид), бесцв. дымящая на воздухе жидкость с неприятным запахом. Длина связи N—N 0,1449 нм, N—H 0,1021 нм; угол HNH 106°, NNH-112⁰, угол между плоскостями групп NH, 91° (гош-конформация); 6,04*10^-30 Кл*м. Т. кип 113,5°С; давление пара 18,6 гПа (25°С); С° 98,83 Дж/(моль*К); 12,66 кДж/моль, 44,77 кДж/моль; S^o₂₉₈ 121,3 Дж/(моль*К); 0,90мПа*с; 66,7 мН/м; 0,625*10⁵ Ом*м; 51,7; n_D²² 1,4695 (см. также табл.). ГИДРАЗИН смешивается в любых соотношениях с водой, жидким NH₃, спиртом; в неполярных растворителях раств. плохо. С водой образует моногидрат, или гидразингидрат (температура плавления -51,6°С, температура кипения 118,5°С), тетрагидрат (температура плавления -80°С, температура эвтектики моногидрат-тетрагидрат -87°С), а также азеотроп (58,5 мол. % ГИДРАЗИН; температура кипения 120,5°С). Жидкий ГИДРАЗИН ассоциирован и слабо ионизован (2N₂H₄N₂H₅⁺+N₂H₃^-; К10^-13). В нем хорошо раств. ми. соли, например LiCl, СаCl₂, NaNO₃, NaClO₄, Mg(ClO₄)₂. Большинство солей кристаллизуется из безводного ГИДРАЗИН и гидразингидрата в виде прочных сольватов, например [Li(N₂H₄)₂]ClO₄, [Mg(N₂H₄)₂](NO₃)₂. В таких комплексах молекулы ГИДРАЗИН служат мостиковыми бидентатными или монодентатными лигандами. Энергия связи ионов непереходных металлов с ГИДРАЗИН выше, чем с NH₃ и водой. ГИДРАЗИН термически малостабилен. Распад его в жидком и газообразном состояниях происходит с выделением тепла по уравениям:

При 200-300 °С в отсутствие катализаторов преобладает направление (1). Металлы ускоряют разложение паров ГИДРАЗИН, при этом их каталитических активность изменяется в ряду Ir > Rh > . Родий, Pt и Pd направляют процесс по реакции (2). В присут. остальных металлов ее вклад менее 10%. ГИДРАЗИН-сильный восстановитель. Интенсивно окисляется О₂ воздуха до N₂, NH₃, H₂O; пар ГИДРАЗИН горит синим пламенем. В щелочной среде окисляется медленно, ионы переходных металлов, особенно Сu^{2 +}, ускоряют эту реакцию. Окисляется солями Се⁴⁺, Fe³⁺, Мn³⁺ , Со³⁺ до NH₃, N₂ и воды, I₂, Вr₂, Cl₂, ВrO₃^-, IO₃^-, IO₄^-, МnО₄^- до N₂ и воды, Н₂О₂, HNO₂, S₂O₈^2-, Mo(VI) до NH₃, иногда до N₂O. Некоторые соли переходных металлов восстанавливаются Г. до металлов.

В водном растворе ГИДРАЗИН-слабое основание, образующее одно-и двухзарядные ионы гидразония:

Известно большое число солей, отвечающих обеим ионным формам гидразония, свойства Наиб. важных из них приведены в таблице.

СВОЙСТВА ГИДРАЗИНА И СОЛЕЙ ГИДРАЗОНИЯ

* Плотн. твердого 1,146 г/см³.

При алкилировании или арилировании ГИДРАЗИН образуются алкил- и арилгидразины, при реакции с карбонильными соединение— гидразоны и азины (см. Гидразина замещенные органические). Примеры неорганическое производных ГИДРАЗИН, образующихся при замещении атомов Н,-гидразинсерная кислота N₂H₃SO₃H, тетрафторгидразин N₂F₄. При действии амидов, гидридов или свободный металлов на безводный ГИДРАЗИН образуются весьма взрывоопасные гидразиды, например NaHNNH₂, используемые как реагенты в органическое синтезе. Будучи донором электронных пар, ГИДРАЗИН может образовывать молекулярные комплексы с кислотами Льюиса (L) типа N₂H₄*L и N₂H₄*2L. Наиб. важные из них - кристаллич. гидразинборан N₂H₄*BH₃ ( —43 кДж/моль) и гидразинбисборан N₂H₄*2BH₃ ( - 127 кДж/моль). Оба соединение, по зарубежным данным,-энергоемкое ракетное горючее. ГИДРАЗИН получают окислением NH₃ или CO(NH₂)₂ гипохлоритом Na:

Реакцию (1) проводят при 160°С и 2,5-3,0 МПа, реакцию (2)-при температуре выше 100^oС и нормальном давлении для предупреждения побочной реакции: 2NH₂Cl + N₂H₄ -> N₂ + 2NH₄Cl в смесь добавляют, например, глицерин или желатину. Полученную смесь растворяют в 50%-ной H₂SO₄ и получают 2-3%-ные растворы сульфата ГИДРАЗИН, которые затем обрабатывают NH₃ и концентрируют (до содержания ГИДРАЗИН 60%) дистилляцией при нормальном давлении или в вакууме; 70-90%-ный ГИДРАЗИН получают, например, экстрактивной дистилляцией с анилином, 1,2,6-гексатринитрилом, безводный ГИДРАЗИН-обработкой гидразингидрата твердым NaOH с последующей перегонкой над NaOH, вымораживанием конц. водного раствора ГИДРАЗИН, пиролизом цианурата N₂H₄*3HCNO при 147°С. ГИДРАЗИН можно также получить реакцией элементного хлора с NH₃ при — 30°С, илазмохимическим или радиохимическим разложением NH₃.

Обнаруживают ГИДРАЗИН по образованию окрашенных соединений с нек-рыми альдегидами, например с диметиламинобензальдегидом. ГИДРАЗИН, 1,1-диметилгидразин и их смеси-горючие компоненты в ракетных топливах. ГИДРАЗИН используют также как горючее в топливных элементах, ингибитор коррозии паровых котлов, для получения чистых металлов (Си, Ni и др.) из их оксидов и солей. ГИДРАЗИН, его соли и гидраты применяют: в производстве порообразователей (например, бензолсульфонилгидразида), инсектицидов, ВВ, регуляторов роста растений (например, гидразида маленновой кислоты), лек. ср-в (например, противотуберкулезного средства - гидразида изоникотиновой кислоты); как реактивы (в частности, для обнаружения карбонильных групп, пшохлоритов и хлоратов); для получения промежуточные продуктов и красителей; в качестве добавок в стекломассу (например, для устранения тусклости стекол); как реагенты для очистки пром. газов от СО₂ и меркаптанов. ГИДРАЗИН и его водные растворы сильно ядовиты, раздражают слизистые оболочки, глаза и дыхательные пути, поражают центральное нервную систему и печень. При попадании Г. на кожу требуется немедленная ее обработка водой или слабым раствором кислот; ПДК 0,1 мг/г³, пороговая концентрация, приводящая к миним. нарушениям высшей нервной деятельности, 0,02 мг/л, концентрация 0,0039 мг/л переносится 60 мин, 0,013 мг/л-10 мин, смертельная концентрация 1-2 мг/л. Пром. сточные воды, содержащие ГИДРАЗИН, обрабатывают Cl₂ или хлорной известью либо пропускают через адсорберы с активным углем, стекловатой, золой, шлаком. Г. образует взрывоопасные смеси с воздухом и О₂, способен к воспламенению в присутствии асбеста, угля, оксидов Сu, Fe, Hg и др.; в воздухе температура вспышки 270 °С (в чистом О₂ и в присутствии металлов и их оксидов температура вспышки понижается); нижний КПВ 4,7%

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей