Азид
Азид — линеарен повеќеатомски анјон со формулата N−
3 и структура −
N=N+
=N−
. Претставува конјугирана база на азотоводородната киселина HN
3. Органските азиди се органски соединенија со формулата RN
3 кои ја содржат азидната функционална група.[1] Главна примена на азидите се како придвижувач во воздушни перничиња.[1]
Добивање
уредиНатриум азидот се добива индустриски со реакција на азот субоксид N
2O со натриум амид NaNH
2 во течен амонијак како растворач:[2]
- N
2O + 2 NaNH
2 → NaN
3 + NaOH + NH
3
Многу неоргански азиди можат да се добијат непосредно или посредно од натриум азид. На пример, олово азидот, кој се користи кај детонаторите, може да се добие со ракција на размена помеѓу олово нитрат и натриум азид. Друг начин е непосредна реакција на металот со сребро азид растворен во течен амонијак.[3] Некои азиди се произведуваат со обработка на карбонатните соли со азотоводородна киселина.
Сврзување
уредиАзидот е изоелектроничен со јаглерод диоксид CO
2, цијанат OCN−
, азот субоксид N
2O, нитрониумскиот јон NO+
2 и цијаноген флуорид (NCF). Согласно теоријата на валентните врски, азидот може да се опише со неколку резонантни структури, од кои најважната е N−
=N+
=N−
Реакции
уредиАзидните соли може да се разложат со ослободување на азотен гас. Температурите на разложување на алкалнометалните азиди се: NaN
3 (275 °C), KN
3 (355 °C), RbN
3 (395 °C) и CsN
3 (390 °C). Овој метод се користи за добивање на ултрачисти алкални метали:[4]
- 2 MN
3 2 M + 3 N
2
Протонацијата на азидните соли дава токсична азотоводородна киселина во присуство на силни киселини:
- H+
+ N−
3 → HN
3
Азисот како лиганд гради голем број преоднометални азидни комплекси. Некои од нив се почувствителни на потрес.
Опишани се многу неоргански ковалентни азиди (на пр. хлорните, бромните и јодните).[5]
Азидниот анјон се однесува како нуклеофил; претрпува нуклеофилна замена за алифатичките и ароматичните системи. Реагира со епоксиди, предизвикувајќи отворање на прстените; претрпува и конјугирано додавање до 1,4-незаситени карбонилни соединенија.[1]
Азидите служат и како претходници на металните нитридокомплекси кога ќе се поттикнат да ослободат N
2, создавајќи метален комплекс во необични оксидациски состојби.
Одлагање
уредиАзидите се разложуваат со нитритин соединенија како натриум нитритот кога ќе се закиселат. Ова е метод на уништување на остаточните азиди пред нивно одлагање.[6] Во текот на процесот се создаваат азот, азотни оксиди и хидроксиди:
- 3 N−
3 + NO−
2 + 2 H
2O → 5 N
2 + 4 OH−
- N−
3 + 7 NO−
2 + 4 H
2O → 10 NO + 8 OH−
Примена
уредиГодишно се произведува 251 тон соединенија што содржат азиди, од кои главен производ е натриум азидот.[7] Натриум азидот NaN
3 е придвижувач во автомобилските воздушни перничиња. Се разложува со загревање и дава азотен гас, кој предизвикува брзо ширење на перничето:[7]
- 2 NaN
3 → 2 Na + 3 N
2
Тешкометалните азиди како олово азидот Pb(N
3)
2 се детонатори чувствителни на потрес кои се разложуваат на соодветниот метал и азот, како на пример:[8]
- Pb(N
3)
2 → Pb + 3 N
2
Сребро азидот AgN
3 и бариум азидот Ba(N
3)
2 имаат слична употреба. Некои органски азиди се потенцијални ракетни горива, како на пример 2-диметиламиноетилазидот (DMAZ) (CH
3)
2NCH
2CH
2N
3.
Безбедност
уредиАзидите се експлозофори[9][10] и отрови. Натриум азидот е исто толку токсичен колку натриум цијанидот (со усно LD50 од 27 мг/кг кај стаорци) и може да навлезе во кожата. Тешкометалните азиди како олово азидот се првични разорни експлозиви кои се детонираат кога ќе се загреат или протресат. Тешкометалните азиди се образуваат кога растворите на натриум азид или испаренијата на HN3 ќе дојдат во допир со тешки метали или нивните соли. Тие се насобираат под извесни околности, како на пример кај металните цевководи и на металните делови на различни направи (вртежни испарувачи, опрема за лиофилизација, разладни замки, садови за загревачка вода, цевки за отпадни води), и да доведат до бурни експлозии.
Поврзано
уреди- Пентазениум
- Пентазолат (цикло-N5−)
Наводи
уреди- ↑ 1,0 1,1 1,2 S. Bräse; C. Gil; K. Knepper; V. Zimmermann (2005). „Organic Azides: An Exploding Diversity of a Unique Class of Compounds“. Angewandte Chemie International Edition. 44 (33): 5188–5240. doi:10.1002/anie.200400657. PMID 16100733.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. изд.). Butterworth-Heinemann. стр. 433. ISBN 0080379419.
- ↑ Müller, Thomas G.; Karau, Friedrich; Schnick, Wolfgang; Kraus, Florian (2014). „A New Route to Metal Azides“. Angewandte Chemie. 53 (50): 13695–13697. doi:10.1002/anie.201404561. PMID 24924913.
- ↑ E. Dönges "Alkali Metals" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 475.
- ↑ I. C. Tornieporth-Oetting; T. M. Klapötke (1995). „Covalent Inorganic Azides“. Angewandte Chemie International Edition in English. 34 (5): 511–520. doi:10.1002/anie.199505111. Занемарен непознатиот параметар
|name-list-style=(help) - ↑ Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, Board on Chemical Sciences and Technology, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council (1995). Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals. Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0-309-05229-7.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
- ↑ 7,0 7,1 Horst H. Jobelius, Hans-Dieter Scharff "Hydrazoic Acid and Azides" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a13_193
- ↑ Shriver and Atkins. Inorganic Chemistry (Fifth Edition). W. H. Freeman and Company, New York, pp 382.
- ↑ Treitler, Daniel S.; Leung, Simon (2 септември 2022). „How Dangerous Is Too Dangerous? A Perspective on Azide Chemistry“. The Journal of Organic Chemistry (англиски). 87 (17): 11293–11295. doi:10.1021/acs.joc.2c01402. ISSN 0022-3263. PMID 36052475 Проверете ја вредноста
|pmid=(help). S2CID 252009657 Проверете ја вредноста|s2cid=(help). Посетено на 18 септември 2022. - ↑ Mandler, Michael D.; Degnan, Andrew P.; Zhang, Shasha; Aulakh, Darpandeep; Georges, Ketleine; Sandhu, Bhupinder; Sarjeant, Amy; Zhu, Yeheng; Traeger, Sarah C.; Cheng, Peter T.; Ellsworth, Bruce A.; Regueiro-Ren, Alicia (28 јануари 2022). „Structural and Thermal Characterization of Halogenated Azidopyridines: Under-Reported Synthons for Medicinal Chemistry“. Organic Letters. 24 (3): 799–803. doi:10.1021/acs.orglett.1c03201. PMID 34714083 Проверете ја вредноста
|pmid=(help). S2CID 240154010 Проверете ја вредноста|s2cid=(help).
Надворешни врски
уреди
Азид на Ризницата ?- Синтеза на органски азиди — нови методи (англиски)
- Синтеза, пречистување и ракување со органски азиди (англиски)
