Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Цианаты — производные циановой кислоты, общая структурная формула которых: —NCO. В цианат-ион представляет собой анион с химической формулой OCN. Это резонанс трех форм: [OCN] (61%) [O=C=N] (30%) [O+CN2] (4%). Соли цианатов, а также сама циановая кислота в жидком состоянии содержат таутомерную смесь обоих изомеров, в твёрдом состоянии преобладает изомер -N=C=O.
Цианат является производным аниона изоциановой кислоты, HN=C=O, и его меньшего таутомера циановой кислоты (также известной как цианол), HO-CN. Цианат-ион является изомером гораздо менее стабильного фульминатного аниона, CNO или [CN+O].[1]
Цианат-ион представляет собой амбидентатный лиганд, образующий комплексы с ионом металла, в котором донором электронной пары может быть либо атом азота, либо атом кислорода. Он также может действовать как мостиковый лиганд. Цианат аммония впервые был применён для получения мочевины Вёлером в 1828 г.
Содержание
Ион цианата
Три атома в цианат-ионе лежат на прямой линии, придавая иону линейную структуру. Электронная структура описывается проще всего как
- :CN:
с одинарной связью CO и тройной связью CN. (Или более полно как: CN: = C= N : O CN:) Полоса поглощения в ИК у цианатов, на примере спектра цианата серебра, соответствует 2098 см-1[2]. Согласно характеристическим частотам в ИК-спектроскопии это соответствует тройной связи между атомами углерода и азота[3]
Соли цианата
Цианат натрия имеет изоструктуру с фульминатом натрия, что подтверждает линейную структуру цианат-иона. Его получают промышленным способом путем нагревания смеси карбоната натрия и мочевины.
Na2CO3 + 2 OC (NH2)2 2 NaNCO + CO2 + 2 NH3 + H2O
Аналогичная реакция используется для получения цианата калия. Цианаты образуются при окислении цианидов. Этот факт используется в процессах обеззараживания цианидом, где окислители, такие как перманганат и перекись водорода, используются для преобразования токсичного цианида в менее токсичный цианат.
Токсичность
Соли цианатов токсичны, так например цианат натрия может вызывать периферическую моторную нейропатию.[4]
Получение
Получают цианаты солей в лабораторных условиях сплавлением мочевины с карбонатами металлов.[5]
Изомерия
Существуют также соединения т.н. «гремучей» (фульминовой, парациановой) кислоты (H-CNO), которая представляет собой изомер циановой (HO-CN) и изоциановой (HN=C=O) кислот. В отличие от цианатов и изоцианатов, в ней кислород непосредственно соединён с азотом.
Примечания
- William R. Martin, David W. Ball. Small organic fulminates as high energy materials. Fulminates of acetylene, ethylene, and allene (англ.) // Journal of Energetic Materials. — 2019-01-02. — Vol. 37, iss. 1. — P. 70–79. — ISSN 0737-0652. — doi:10.1080/07370652.2018.1531089. Архивировано 23 июня 2024 года.
- Silver cyanate (англ.). NIST Chemistry WebBook (2023).
- Бранд Дж., Эглинтон Г. Применение спектроскопии в органической химии (рус.) / Перевод с английского М. Ю. Корнилова и В. А. Чуйгука, под редакцией. Ю. Н. Шейнкера. — Мир, 1967. — С. С. 127—135..
- S. Charache, T. P. Duffy, N. Jander, J. C. Scott, M. Bedine, R. Morrell. Toxic-therapeutic ratio of sodium cyanate // Archives of Internal Medicine. — 1975-08. — Т. 135, вып. 8. — С. 1043–1047. — ISSN 0003-9926.
- Г. П. Хомченко «Пособие по химии для поступающих в ВУЗы». «Вища школа», 1976 г. с. 254
|
|