Википедија

Хидразин

хемиско соединение

Хидразин — неорганско соединение со хемиска формула N
2H
4. Тоа е едноставен пниктоген хидрид и е безбојна запалива течност со мирис налик на амонијак. Хидразинот е многу токсичен освен ако не се постапува во раствор како, на пример, хидразин хидрат (N
2H
4 · xH
2O).

Хидразин
Скелетна формула на хидразин со додадени сите експлицитни хидрогени
Скелетна формула на хидразин со додадени сите експлицитни хидрогени
Модел на хидразин
Модел на хидразин
Стерео, скелетна формула на хидразин со додадени сите експлицитни хидрогени
Стерео, скелетна формула на хидразин со додадени сите експлицитни хидрогени
Модел на топка и стап на хидразин
Модел на топка и стап на хидразин

Хидразин хидрат
Назив според МСЧПХ
Хидразин [1]
Систематско име Дијазан[1]
Други називи

Дијамин[2]
Тетрахидридодинитроген(N-N)
Diamidogen

Назнаки
302-01-2 Ок
3DMet B00770
Бајлштајн 878137
ChEBI CHEBI:15571 Ок
ChEMBL ChEMBL1237174 Н
ChemSpider 8960 Ок
EC-број 206-114-9
190
3Д-модел (Jmol) Слика
KEGG C05361 Ок
MeSH Хидразин
PubChem 9321
RTECS-бр. MU7175000
UNII 27RFH0GB4R Ок
ОН-бр. 2029
Својства
Хемиска формула
Моларна маса 0 g mol−1
Изглед Безбојна, испарлива, мрсна течност[3]
Мирис како Амонијак[3]
Густина 1.021 g/cm3
Точка на топење
Точка на вриење
Мешање[3]
log P 0.67
Парен притисок 1 kPa (при 30.7 °C)
Киселост (pKa) 8.10 ([N
2H
5]+
)[4]
Константа на базицитет (pKb) 5.90
Конјуг. киселина Хидразиниум
Показател на прекршување (nD) 1.46044 (при 22 °C)
Вискозност 0.876 cP
Структура
Геометрија на молекулата Триаголна пирамидална во N
Диполен момент 1.85 D[5]
Термохемија
Ст. енталпија на
образување ΔfHo298 		50.63 kJ/mol
Стандардна моларна
ентропија So298 		121.52 J/(K·mol)
Опасност
GHS-ознаки:
Пиктограми
 GHS02: Запаливо GHS05: Разјадливо GHS06: Токсично GHS08: Опасност по здравјето GHS09: Опасност по животната средина
Сигнални зборови
 ОПАСЕН
Изјави за опасност
 H226, H301, H311, H314, H317, H331, H350, H410
Изјави за претпазливост
 P201, P261, P273, P280, P301+P310, P305+P351+P338
NFPA 704
4
2
3
Температура на запалување 52 °C (126 °F; 325 K)
24 to 270 °C (75 to 518 °F; 297 to 543 K)
Граници на запалливост 1.8–99.99%
Смртоносна доза или концентрација:
59–60 mg/kg (орална кај стаорци, глувци)[6]
260 ppm (rat, 4 hr)
630 ppm (rat, 1 hr)
570 ppm (rat, 4 hr)
252 ppm (mouse, 4 hr)[7]
NIOSH (здравствени граници во САД):
PEL (дозволива)
 TWA 1 ppm (1.3 mg/m3) [skin][3]
REL (препорачана)
 Ca C 0.03 ppm (0.04 mg/m3) [2-hour][3]
IDLH (непосредна опасност)
 Ca [50 ppm][3]
Безбедносен лист ICSC 0281
Слични супстанци
Други анјони Тетрафлуорохидразин
Водород пероксид
Дифосфан
Дифосфор тетрајодид
Други катјони Organic hydrazines
Дополнителни податоци
 Ок(што е ова?)  (провери)
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Хидразинот главно се користи како средство за пенење при подготовка на полимерни пени, но апликациите ги вклучуваат и неговите употреби како претходник на катализаторите за полимеризација, фармацевтските производи и агрохемикалиите, како и долгорочно складирачко гориво за погон на вселенски летала. Дополнително, хидразинот се користи во различни ракетни горива и за подготовка на прекурсори на гас што се користат во воздушните перничиња. Хидразинот се користи и во циклусите на пареа на јадрената и конвенционалната електрична централа како чистач на кислород за контрола на концентрациите на растворениот кислород во обид да се намали корозијата.[8]

Од 2015 година, светскиот пазар на хидразин хидрат изнесувал 350 милиони долари.[9] Околу два милиони тони хидразин хидрат беа употребени во средствата за дување на пена во 2015 година.

Хидразините се однесуваат на класа на органски супстанции добиени со замена на еден или повеќе атоми на водород во хидразин со органска група.

Етимологија

уреди

Номенклатурата е двовалентна форма, со префикс hydr- што се користи за означување на присуството на атоми на водород и суфикс што започнува со -az-, од францизираниот корен azote, што се користи за означување на присуството на азот.

Користи

уреди

Производители на гас и погони

уреди

Најголемата употреба на хидразин е како претходник на средствата за дување. Специфичните соединенија вклучуваат азодикарбонамид и азобизизобутиронитрил, кои произведуваат 100–200 mL гас по грам прекурсор. Во сродна апликација, натриум азид, средството за формирање гас во воздушните перничиња, се произведува од хидразин со реакција со натриум нитрит.

Хидразинот исто така се користи како долгорочно складирачко гориво на вселенските возила, како што е мисијата Зора во Церес и Веста, и за намалување на концентрацијата на растворениот кислород во и за контрола на pH на водата што се користи во големите индустриски котли. Борбениот авион Ф-16, Еурофајтер Тајфун ,  [9] Спејс шатлот и шпионскиот авион U-2 користат хидразин за гориво на нивниот систем за итно стартување во случај на застој на моторот.[10]

Претходник на пестициди и фармацевтски производи

уреди
 
Флуконазол, синтетизиран со употреба на хидразин, е противгабичен лек.

Хидразинот е претходник на неколку фармацевтски производи и пестициди. Често овие апликации вклучуваат конверзија на хидразин во хетероциклични прстени како што се пиразоли и пиридазини. Примери на комерцијализирани биоактивни деривати на хидразин вклучуваат цефазолин, ризатриптан, анастрозол, флуконазол, метазахлор, метамитрон, метрибузин, паклобутразол, диклобутразол , пропиконазол, хидразин сулфат,[11] дибеденазоладими,[12] дибеденазоладими.

Соединенијата на хидразин можат да бидат ефективни како активни состојки во мешање или во комбинација со други земјоделски хемикалии како што се инсектициди, митициди, нематициди, фунгициди, антивирусни агенси, привлечни средства, хербициди или регулатори за раст на растенијата.[13]

Мал обем, ниша и истражување

уреди

Италијанскиот производител катализатор Acta (хемиска компанија) предложила користење на хидразин како алтернатива на водород во горивни ќелии. Главната придобивка од користењето на хидразин е тоа што може да произведе над 200 mW/cm2 повеќе од слична водородна ќелија без потреба да се користат скапи катализатори од платина.[14] Бидејќи горивото е течно на собна температура, може да се ракува и складира полесно од водород. Со складирање на хидразин во резервоар полн со двојно врзан јаглерод-кислород карбонил, горивото реагира и формира безбедно цврсто тело наречено хидразон. Со испирање на резервоарот со топла вода, се ослободува течниот хидразин хидрат. Хидразинот има поголема електромоторна сила од 1,56 V во споредба со 1,23 V за водород. Хидразинот се распаѓа во ќелијата за да формира азот и водород кои се поврзуваат со кислород, ослободувајќи вода.[14] Хидразинот се користел во горивни ќелии произведени од Allis-Chalmers Corp., вклучително и некои кои обезбедуваа електрична енергија во вселенските сателити во 1960-тите.

Мешавина од 63% хидразин, 32% хидразин нитрат и 5% вода е стандардно погонско гориво за експериментални артилерии со течно погонско гориво. Мешавината на гориво е една од најпредвидливите и најстабилните, со рамен профил на притисок за време на палењето. Погрешните пожари обично се предизвикани од несоодветно палење. Движењето на обвивката по погрешно палење предизвикува голем меур со поголема површина за палење, а поголемата стапка на производство на гас предизвикува многу висок притисок, понекогаш вклучувајќи и катастрофални дефекти на цевката (т.е. експлозии).[15] Од јануари–јуни 1991 година, Армиската истражувачка лабораторија спровела преглед на програмите за рано натоварени пиштоли со течно гориво за можна релевантност со програмата за електротермички хемиски погон.[15]

Воздухопловните сили на Соединетите Американски Држави (USAF) редовно користат H-70, мешавина од 70% хидразин и 30% вода, во операции со користење на борбен авион F-16 фајтинг фалкон и Локид U-2. Единечниот млазен мотор F-16 користи хидразин за напојување на неговата единица за напојување за итни случаи (EPU), која обезбедува итна електрична и хидраулична енергија во случај на гаснење на пламенот на моторот. EPU се активира автоматски или рачно со пилотска контрола, во случај на губење на хидрауличниот притисок или електричната енергија со цел да обезбеди контроли на летот во итни случаи. Единечниот млазен мотор U-2 користи хидразин за напојување на неговиот систем за итно стартување (ESS), кој обезбедува многу сигурен метод за рестартирање на моторот во лет во случај на застој.[16]

Ракетно гориво

уреди
 
Безводен (чист, не во раствор) хидразин се вчитува во вселенската сонда MESSENGER. Техничарот е облечен во безбедносен костим

Хидразинот првпат се користел како компонента во ракетно гориво за време на Втората светска војна. Мешавина од 30% по маса со 57% метанол (наречена M-Stoff на германски Луфтвафе) и 13% вода била наречена C-Stoff од Германците.[17] Смесата се користела за напојување на Messerschmitt Me 163B борбен авион на ракетен погон, во кој германскиот T-Stoff се користел како оксидатор.[18]

Хидразинот се користи како ниско-моќен монопропелант за маневрирање на погоните на вселенските летала и се користел за напојување на помошните единици за напојување (APU) на Спејс шатл. Покрај тоа, ракетните мотори со хидразинско гориво со моно-погон често се користат при терминално спуштање на вселенските летала. Таквите мотори биле користени во програмата на Викинг во 1970-тите, како и на Марс од Феникс (мај 2008), Curiosity (август 2012) и Perseverance (февруари 2021 година).

Мешавина од хидразин и црвена испарувана азотна киселина била користена во Советска вселенска програма каде што бил познат како ѓаволски отров поради неговата опасна природа[19].

Кај сите хидразински моно-погонски мотори, хидразинот се пренесува преку катализатор како што е иридиум метал поддржан од алуминиум со висока површина (алуминиум оксид), што предизвикува негово распаѓање на амонијак, азотен гас и водороден гас според следните реакции:[20]

  1. N
    2    H
    4     → N
    2     + 2 H
    2
  1. 3 N
    2    H
    4     → 4 NH
    3     + N
    2
  1. 4 NH
    3     + N
    2    H
    4     → 3 N
    2     + 8 H
    2

Првите две реакции се екстремно егзотермни (комората на катализаторот може да достигне 800 °C за неколку милисекунди,[21] ) и тие произведуваат големи количини на топол гас од мал волумен на течност,[22] што го прави хидразин прилично ефикасен погон. погонско гориво со вакуум специфичен импулс од околу 220 секунди.[23] Реакцијата 2 е најегзотермична, но произведува помал број на молекули од реакцијата 1. Реакцијата 3 е ендотермична и го враќа ефектот на реакцијата 2 назад на истиот ефект како реакцијата 1 сама (пониска температура, поголем број на молекули). Структурата на катализаторот влијае на процентот наNH
3 кој е дисоциран во реакцијата 3; повисока температура е пожелна за ракетни потисници, додека повеќе молекули се пожелни кога реакциите се наменети за производство на поголеми количини гас.[24]

Бидејќи хидразинот е цврст под 2 °C, тој не е погоден како ракетно гориво за општа намена за воени цели. Други варијанти на хидразин кои се користат како ракетно гориво се монометилхидразин, CH
3NHNH
2, исто така познат како MMH (точка на топење -52 °C) и несиметричен диметилхидразин , (CH
3)
2NNH
2, исто така познат како UDMH (точка на топење -57 °C). Овие деривати се користат во двокомпонентни ракетни горива, често заедно со динитроген тетрооксид, N
2O
4. Мешавина од 50:50 по тежина од хидразин и UDMH се користела во балистичката ракета Титан II и е позната како Aerozine 50. Овие реакции се екстремно егзотермни, и горењето е исто така хиперголично (почнува да гори без никакво надворешно палење).[25]

Постојат тековни напори во воздушната индустрија да се замени хидразин со неговата потенцијална забрана низ Европската унија.[26][27][28] Ветувачките алтернативи вклучуваат Комбинации на гориво базирани на азотен оксид, а развојот го водат комерцијалните компании Dawn Aerospace, Impulse Space,[29] и Launcher.[30] Првиот систем базиран на азотен оксид кој некогаш летал во вселената бил од Д-Орбит на нивниот сателитски носач ION Satellite Carrier во 2021 година.[31][32]

Професионални опасности

уреди

Здравствени ефекти

уреди

Потенцијалните начини на изложување на хидразин вклучуваат дермални, окуларни, вдишување и голтање.[33]

Изложеноста на хидразин може да предизвика иритација на кожата/контактен дерматитис и печење, иритација на очите/носот/грлото, гадење/повраќање, отежнато дишење, пулмонален едем, главоболка, вртоглавица, депресија на централниот нервен систем, летаргија, привремено слепило, напади и кома. Изложеноста може да предизвика и оштетување на органите на црниот дроб, бубрезите и централниот нервен систем.[33][34] Хидразинот е документиран како силен сензибилизирач на кожата со потенцијал за вкрстена сензибилизација на деривати на хидразин по првичната изложеност.[35] Покрај професионалните употреби разгледани погоре, изложеноста на хидразин е исто така можна во мали количини од чад од тутун.[34]

Официјалното американско упатство за хидразин како канцероген е мешано, но генерално постои препознавање на потенцијалните ефекти кои предизвикуваат рак. Националниот институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH) го наведува како „потенцијален канцероген за работа“. Националната програма за токсикологија (NTP) открива дека „разумно се очекува да биде канцероген за луѓе“. Американската конференција на владини индустриски хигиеничари (ACGIH) го оценува хидразинот како „А3-потврден животински канцероген со непозната важност за луѓето“. Американската агенција за заштита на животната средина (EPA) го оценува како „Б2 - веројатен канцероген за човечкиот организам врз основа на докази од студии на животни“.[36]

Меѓународната агенција за истражување на ракот (IARC) го оценува хидразинот како „2A — веројатно канцероген за луѓето“ со позитивна поврзаност забележана помеѓу изложеноста на хидразин и ракот на белите дробови.[37] Врз основа на кохортни и пресек студии за професионалната изложеност на хидразин, комисија од Националните академии на науките, инженерството и медицината заклучило дека постои сугестивен доказ за поврзаност помеѓу изложеноста на хидразин и ракот на белите дробови, со недоволни докази за поврзаност со рак на други места.[38] Европската комисија на Научниот комитет за професионална изложеност (ограничувања на професионална изложеност SCOEL) го става хидразинот во канцерогена „група Б - генотоксичен канцероген“. Генотоксичниот механизам што комитетот ги навел наводите за реакцијата на хидразин со ендоген формалдехид и формирање на ДНК-метилирачки агенс.[39]

Во случај на вонредна состојба поврзана со изложеност на хидразин, Националниот институт за безбедност и здравје при работа препорачува веднаш да се отстрани контаминираната облека, да се мие кожата со сапун и вода, а за изложеност на очите да се отстранат контактните леќи и да се исплакнат очите со вода за најмалку 15 минути. Националниот институт исто така им препорачува на сите со потенцијална изложеност на хидразин да побараат медицинска помош што е можно поскоро, во зависност од видот и сериозноста на симптомите. Светската здравствена организација (СЗО) препорачува потенцијалните изложувања да се третираат симптоматски со посебно внимание да се посвети на потенцијалното оштетување на белите дробови и црниот дроб. Минатите случаи на изложеност на хидразин го документирале успехот со третман на Пиридоксин (Витамин Б6).[35]

Граници на професионална изложеност

уреди

Препорачана граница на изложеност NIOSH (REL): 0,03 ppm (0,04 mg/m 3 ) 2-часовен плафон [36]

За персоналот во воздухопловството, Воздухопловните сили на Соединетите Американски Држави користат упатство за изложеност во итни случаи, развиено од Националната академија на науките и Комитетот за токсикологија, кој се користи за нерутинска изложеност на општата јавност и се нарекува Краткорочно упатство за изложеност во итни случаи во јавноста (SPEGL). SPEGL, кој не се однесува на професионалната изложеност, се дефинира како прифатлива максимална концентрација за непредвидени, единечни, краткорочни итни изложувања на пошироката јавност и претставува ретка изложеност во текот на животот на работникот. За хидразин, 1-часовниот SPEGL е 2 ppm, со 24-часовен SPEGL од 0,08 ppm.[41]

Ракување и медицински надзор

уреди

Комплетна програма за надзор на хидразин треба да вклучува систематска анализа на биолошки мониторинг, медицински скрининг и информации за морбидитет/морталитет. Центарот за контрола и превенција на болести препорачува да се обезбедат резимеа за надзор и едукација за надзорниците и работниците. Пред поставување и периодични медицински скрининг треба да се спроведуваат со специфичен фокус на потенцијалните ефекти на хидразин врз функционирањето на очите, кожата, црниот дроб, бубрезите, хематопоетскиот, нервниот и респираторниот систем.

Вообичаените контроли што се користат за хидразин вклучуваат затворање на процесот, локална издувна вентилација и лична заштитна опрема (PPE), отпорни очила, штит за лице и во некои случаи респиратор. Употребата на респиратори за ракување со хидразин треба да биде последно средство како метод за контрола на изложеноста на работниците. Во случаите кога се потребни респиратори, треба да се имплементира правилен избор на респиратор и целосна програма за заштита на респираторниот систем во согласност со упатствата на Управата за безбедност и здравје при работа.

За персоналот на USAF, Стандардот за безбедност и здравје при работа на воздухопловните сили (AFOSH) 48-8, Прилог 8 ги разгледува размислувањата за професионалната изложеност на хидразин во системите за проектили, авиони и вселенски летала. Специфичните упатства за одговор на изложеност вклучуваат задолжителни станици за туширање и миење очи за итни случаи и процес за деконтаминација на заштитна облека. Упатството, исто така, доделува одговорности и барања за соодветна ППЕ, обука на вработените, медицински надзор и одговор во итни случаи. Базите на USAF кои бараат употреба на хидразин генерално имаат специфични основни регулативи кои ги регулираат локалните барања за безбедно користење на хидразин и Хитен одговор.

Молекуларна структура

уреди

Хидразинот има формула NH
2NH
2, или појасно H
2N–NH
2, со две амински групи NH
2 поврзани со една врска помеѓу двата азота. Секоја подединица N–NH
2 е пирамидална. Растојанието на единечна врска N–N е 1,45 Å (145 pm)[42] ротациона бариера е двојно поголема од етан. Овие структурни својства наликуваат на оние на гасовитиот водороден пероксид, кој прифаќа „искривена“ антиклинална конформација, а исто така доживува силна ротациона бариера.

Синтеза и производство

уреди

Развиени се различни правци.[43] Клучниот чекор е создавањето на единечната врска N–N. Многуте правци можат да се поделат на оние кои користат хлор оксиданти (и создаваат сол) и оние што не користат.

Оксидација на амонијак преку оксазиридини од пероксид

уреди

Хидразинот може да се синтетизира од амонијак и водороден пероксид со кетонски катализатор, во постапка наречена Пероксиден процес. Следи нето реакцијата :[43] The net reaction follows:[44]

2 NH
3 + H
2O
2 → N
2H
4 + 2 H
2O

На овој пат, кетонот и амонијакот најпрво се кондензираат и даваат имин, кој се оксидира со водород пероксид до оксазиридин, тричлен прстен кој содржи јаглерод, кислород и азот. Потоа, оксазиридинот дава хидразон со третман со амонијак, кој процес ја создава единечната врска азот-азот. Овој хидразон се кондензира со уште еден еквивалент на кетон.

 

Добиениот азин се хидролизира за да се добие хидразин и да се регенерира кетонот, метил етил кетон:

Me(Et)C=N–N=C(Et)Me + 2 H
2O → 2 Me(Et)C=O + N
2H
4

За разлика од повеќето други процеси, овој пристап не произведува сол како нуспроизвод.[45]

Оксидации базирани на хлор

уреди

Олинорашигов процес, првпат објавен во 1907 година, произведува хидразин од натриум хипохлорит (активна состојка во многу белило) и амонијак без употреба на кетонски катализатор. Овој метод се потпира на реакцијата на монохлорамин со амонијак за да се создаде N-N единечна врска, како и хидроген хлорид нуспроизвод:[46]

NH
2Cl + NH
3 → N
2H
4 + HCl

Поврзано со процесот Рашиг, уреата може да се оксидира наместо амонијак. Повторно натриум хипохлорит служи како оксиданс. Нето реакцијата е прикажана:[47]

(NH
2)
2CO + NaOCl + 2 NaOH → N
2H
4 + H
2O + NaCl + Na
2CO
3

Процесот генерира значајни нуспроизводи и главно се практикува во Азија.[43]

Процесот на Баер кетазин е претходник на процесот на пероксид. Тој користи натриум хипохлорит како оксиданс наместо водород пероксид. Како и сите правци базирани на хипохлорит, овој метод произведува еквивалент на сол за секој еквивалент на хидразин.[43]

Реакции

уреди

Киселинско-базно однесување

уреди

Хидразин формира монохидрат N
2H
4 · H2O кој е погуст (1,032 g/cm3) од безводен облик N
2H
4 (1,021 g/cm3). Хидразинот има основни (алкали) хемиски својства споредливи со оние на амонијак:[48]

N
2H
4 + H
2O → [N
2H
5]+
 + OH−
, Kb = 1.3 × 10−6, pKb = 5.9

(за амонијак Kb = 1,78 × 10−5)

Тешко е да се дипротонира:[49]

[N
2H
5]+
 + H
2O → [N
2H
6]2+ + OH−
, Kb = 8.4 × 10−16, pKb = 15

Редоксови реакции

уреди

Идеално, согорувањето на хидразин во кислород произведува азот и вода:

N
2H
4 + O
2 → N
2 + 2 H
2O

Вишокот на кислород дава оксиди на азот, вклучувајќи азот моноксид и азот диоксид:

N
2H
4 + 2 O
2 → 2 NO + 2 H
2O
N
2H
4 + 3 O
2 → 2 NO
2 + 2 H
2O

Топлината на согорување на хидразин во кислород (воздух) е 19,41 MJ/kg (8345 BTU/lb).[50]

Хидразинот е удобен редуктор бидејќи нуспроизводите се типично азотен гас и вода. Ова својство го прави корисен како антиоксиданс, кислороден чистач и инхибитор на корозија во котлите за вода и системите за греење. Исто така се користи за редуцирање на металните соли и оксиди до чистите метали никел и плутониум екстракција од отпад од јадрен реактор. Некои фотографски процеси во боја користат и слаб раствор на хидразин како средство за стабилизирање. Хидразинот е најчестиот и најефикасен редукционен агенс што се користи за претворање на графен оксид (GO) во редуциран графен оксид (rGO) преку хидротермална обработка.[51]

Хидразиниумови соли

уреди

Хидразинот може да се протонизира за да формира различни цврсти соли на хидразиниум катјонот [N
2H
5]+
, со третман со неоргански киселини. Вообичаена сол е хидразиниум хидрогенсулфат, [N
2H
5]+
[HSO
4]−
.[52] Хидразиниум хидрогенсулфат бил испитуван како третман на кахексија индуцирана од рак, но се покажал како неефективен.[53]

Двојната протонација дава [N
2H
6]2+, од кој се познати различни соли.[54]

Органска хемија

уреди

Хидразините се дел од многу органски синтези, често оние од практично значење во фармацевтските, како и во текстилните бои и во фотографијата.

Хидразинот се користи во Волф-Кишнерова редукција, реакција која ја трансформира карбонилната група на кетон во метиленски мост (или алдехид во метил група) преку посредник. Производството на високо стабилниот динитроген од дериватот на хидразин помага да се поттикне реакцијата.

Бидејќи е бифункционален, со два амини, хидразинот е клучен градежен блок за подготовка на многу хетероциклични соединенија преку кондензација со опсег на дифункционални електрофили. Со 2,4-пентанедион, тој се кондензира давајжи го 3,5-диметилпиразол.[55]

Бидејќи е добар нуклеофил, N
2H
4 може да ги нападне сулфонил халидите и ацилхалидите.[56]

Хидразин се користи за расцепување на N-алкилирани деривати на фталимиди. Оваа реакција овозможува фталимидниот анјон да се користи како амин прекурсор во Синтезата на Габриел.[57]

Формирање хидразон

уреди

Илустративно за кондензацијата на хидразин со едноставен карбонил е неговата реакција со пропанон за да се добие диизопропилиден хидразин (ацетон азин). Вториот реагира понатаму со хидразин за да го добие хидразонот:[58]

2 (CH
3)
2CO + N
2H
4 → 2 H
2O + ((CH
3)
2C=N)
2
((CH
3)
2C=N)
2 + N
2H
4 → 2 (CH
3)
2C=NNH
2

Пропанон азинот е посредник во Атофина-ПЦУК процес. Директната цел на хидразините со алкилхалиди во присуство на база дава алкил-супституирани хидразини, но реакцијата е типично неефикасна поради лошата контрола на нивото на супституција (исто како и кај обичните амини). Редукцијата до хидразини претставува чист начин за производство на 1,1-диалкилирани хидразини.

Во поврзаната реакција, 2-цијанопиридините реагираат со хидразин формирајќи амид хидразиди, кои може да се конвертираат со помош на 1,2-дикетони во триазин.

Биохемија

уреди

Хидразинот е посредник во процесот на анаеробна оксидација на амонијак.[59] Се произведува и бактеријата на отворен океан anammox (Brocadia anammoxidans).[60]

Лажниот морел произведува отров гиромитрин кој е органски дериват на хидразин кој се претвора во монометилхидразин со метаболички процеси. Дури и најпопуларната печурка Agaricus bisporus произведува органски деривати на хидразин, вклучувајќи агаритин, дериват на хидразин на аминокиселина и гиромитрин .[61][62]

Историја

уреди

Името „хидразин“ го измислил Емил Фишер во 1875 година; тој се обидувал да произведе органски соединенија кои се состоеле од моно-супституиран хидразин.[63] До 1887 година, Теодор Куртиус произвел хидразин сулфат со третирање на органски диазиди со разредена сулфурна киселина; сепак, тој не можеше да добие чист хидразин, и покрај повторените напори.[64][65][66] Чистиот безводен хидразин првпат бил подготвен од холандскиот хемичар Лобри де Брујн во 1895 година [67][68][69]

Наводи

уреди
  1. ↑ 1,0 1,1 „hydrazine—PubChem Public Chemical Database“. The PubChem Project. USA: National Center for Biotechnology Information.
  2. ↑ „NIOSH Guide—Hydrazine“. Centers for Disease Control. Посетено на 16 Aug 2012.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 „Џебен водич за опасните хемиски материи #0329“. Национален институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH). (англиски)
  4. ↑ Hall HK, и др. (1957). „Correlation of the Base Strengths of Amines1“. J. Am. Chem. Soc. 79 (20): 5441. doi:10.1021/ja01577a030.
  5. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. изд.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
  6. ↑ Martel B, Cassidy K, и др. (2004). Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook. Amsterdam: Butterworth–Heinemann. стр. 361. ISBN 9781903996652. OCLC 939257974.
  7. ↑ „Hydrazine“. Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  8. ↑ „Alternatives to Hydrazine in Water Treatment at Thermal Power Plants“ (PDF). Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 6 (2): 43–47. 2009.CS1-одржување: display-автори (link)
  9. ↑ „A Summary of NASA and USAF Hypergolic Propellant Related Spills and Fires“ (PDF). Kennedy Space Center.
  10. ↑ Suggs, HJ; Luskus, LJ; Kilian, HJ; Mokry, JW (1979). „Exhaust Gas Composition of the F-16 Emergency Power Unit“ (technical report). USAF. SAM-TR-79-2. Архивирано од изворникот на 4 March 2016. Посетено на 23 Jan 2019.
  11. ↑ „Hydrazine Sulfate“. Org. Synth. 2: 37. 1922. doi:10.15227/orgsyn.002.0037.
  12. ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH
  13. ↑ Toki, T; Koyanagi, T; Yoshida, K; и др. (1994). „Hydrazine compounds useful as pesticides“ (US patent). Ishihara Sangyo Kaisha Ltd (original assignee). US5304657A.
  14. ↑ 14,0 14,1 „Liquid asset“. The Engineer. Centaur Media plc. 15 Jan 2008. Посетено на 23 Jan 2019.
  15. ↑ 15,0 15,1 Knapton, JD; Stobie, IC; Elmore, L (Mar 1993). „A Review of the Bulk-Loaded Liquid Propellant Gun Program for Possible Relevance to the Electrothermal Chemical Propulsion Program“ (PDF). Army Research Laboratory. ADA263143. Архивирано (PDF) од изворникот March 7, 2020.
  16. ↑ „Ground Servicing of Aircraft and Static Grounding/Bonding“ (PDF). USAF (technical manual). 13 Mar 2017. TO 00-25-172. Посетено на 23 Nov 2018.
  17. ↑ Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants (PDF). New Brunswick, New Jersey: Rutgers University Press. стр. 13 37 39. ISBN 978-0-8135-0725-5. Занемарен непознатиот параметар |name-list-style= (help)
  18. ↑ T. W. Price; D. D. Evans. Technical Report 32-7227 The Status of Monopropellant Hydrazine Technology (PDF) (Report). National Aeronautics and Space Administration (NASA). стр. 1. Посетено на 22 February 2022.
  19. ↑ „The Nedelin Catastrophe, Part 1“. 28 October 2014. Архивирано од изворникот 15 February 2022. Посетено на 15 February 2022.
  20. ↑ Haws JL, Harden DG (1965). „Thermodynamic Properties of Hydrazine“. Journal of Spacecraft and Rockets. 2 (6): 972–974. Bibcode:1965JSpRo...2..972H. doi:10.2514/3.28327.
  21. ↑ „New carbon nanofiber/graphite felt composite for use as a catalyst support for hydrazine catalytic decomposition“. Chem. Comm. 44 (9): 954–955. 2002. doi:10.1039/b202032g. PMID 12123065.CS1-одржување: display-автори (link)
  22. ↑ „Catalytic Decomposition of Hydrazine over Supported Molybdenum Nitride Catalysts in a Monopropellant Thruster“. Catal. Lett. 79: 21–25. Apr 2002. doi:10.1023/A:1015343922044.CS1-одржување: display-автори (link)
  23. ↑ „BIG-IP logout page“. www.eso-io.com. Архивирано од изворникот на June 23, 2008. Посетено на May 20, 2020.
  24. ↑ Valera-Medina, A; Xiao, H; Owen-Jones, M; David, W. I. F.; Bowen, P. J. (2018-11-01). „Ammonia for power“. Progress in Energy and Combustion Science (англиски). 69: 63–102. doi:10.1016/j.pecs.2018.07.001. ISSN 0360-1285.
  25. ↑ Mitchell MC, Rakoff RW, Jobe TO, и др. (2007). „Thermodynamic analysis of equations of state for the monopropellant hydrazine“. Journal of Thermophysics and Heat Transfer. 21 (1): 243–246. doi:10.2514/1.22798.
  26. ↑ „Hydrazine ban could cost Europe's space industry billions“. SpaceNews (англиски). 2017-10-25. Посетено на 2022-08-19.
  27. ↑ „International research projects | Ministry of Business, Innovation & Employment“. www.mbie.govt.nz. Посетено на 2022-08-19.
  28. ↑ Urban, Viktoria (2022-07-15). „Dawn Aerospace granted €1.4 million by EU for green propulsion technology“. SpaceWatch.Global (англиски). Посетено на 2022-08-19.
  29. ↑ Berger, Eric (2022-07-19). -in-late-2024/ „Две компании се придружуваат на SpaceX во трката до Марс, со можно лансирање во 2024 година“ Проверете ја вредноста |url= (help). Ars Technica (англиски). Посетено на 2022-08-19.
  30. ↑ „Launcher за развивање орбитално преносно возило“. SpaceNews. 2021-06 -15. Посетено на 2022-08-19. Занемарен непознатиот параметар |јазик= (help); Проверете ги датумските вредности во: |date= (help)
  31. ↑ thrusters-in-space/ „Dawn Aerospace потврди B20 Thrusters во вселената – Bits&Chips“ Проверете ја вредноста |url= (help) (англиски). Посетено на 2022-08-19.
  32. ↑ [https:/ /www.dawnaerospace.com/latest-news/b20-thrusters-proven-in-space „Dawn B20 Thrusters Provered in Space“] Проверете ја вредноста |url= (help). Dawn Aerospace (англиски). Посетено на 2022-08-19.
  33. ↑ 33,0 33,1 „Упатство за безбедност и здравје при работа за хидразин — потенцијален човечки канцероген“ (PDF). Национален институт за безбедност и здравје при работа. 1988. Посетено на 23 ноември 2018.
  34. ↑ 34,0 34,1 „Hydrazine 302-01-2“ (PDF). Агенција за заштита на животната средина на САД. Посетено на 23 Nov 2018.
  35. ↑ 35,0 35,1 „International Programme on Chemical Safety—Health and Safety Guide No. 56—Hydrazine“. IPCS INCHEM. Женева: СЗО. 1991. Text "access-24 ноември 2018" ignored (help)
  36. ↑ 36,0 36,1 36,2 36,3 „Професионална хемиска база на податоци“. www.osha.gov. Управа за безбедност и здравје при работа. Архивирано од изворникот на 2022-01-06. Посетено на 24 ноември 2018.
  37. ↑ „Hydrazine“ (PDF). IARC. Jun 2018. Архивирано од изворникот (PDF) на 2020-11-26. Посетено на 23 Nov 2018.
  38. ↑ Институт з медицина (2005). „Гл. 9: Хидразини и азотна киселина“. Заливската војна и здравје: Горива, производи за согорување и погони. 3. Washington, DC: The National Academies Press. стр. 347. doi:10.17226/11180. ISBN 9780309095273. S2CID 228274601.
  39. ↑ „Препорака од Научниот комитет за ограничувања на професионалната изложеност за хидразин“ (PDF). Европска комисија. Aug 2010. Посетено на 23 ноември 2018.
  40. ↑ 40,0 40,1 * Американска конференција на владини индустриски хигиеничари Гранична вредност на прагот (TLV): 0,01 ppm (0,013 mg/m3) 8-часовна пондерирана просечна временска вредностПрагот на мирис за хидразин е 3,7 ppm, така што ако работникот може да почувствува мирис налик на амонијак, тогаш веројатно е над границата на изложеност. Сепак, овој праг на мирис варира многу и не треба да се користи за одредување на потенцијално опасни изложувања.<ref name=":12">„Факти за опасни супстанци—Хидразин“ (PDF). Оддел за јавно здравје Њу Џерси. Nov 2009. Посетено на 23 ноември 2018.
  41. ↑ „Заштита и здравје при работа на воздухопловните сили (AFOSH) Стандард 48-8 date=1 септември 1997“ (PDF). Воздухопловни сили на Соединетите Американски Држави. Посетено на 23 ноември 2018. Недостасува права црта во: |title= (help)
  42. ↑ Miessler, Gary L.; Tarr, Donald A. (2004). Inorganic Chemistry (3rd. изд.). Pearson Prentice Hall. ISBN 9780130354716. Занемарен непознатиот параметар |name-list-style= (help)
  43. ↑ 43,0 43,1 43,2 43,3 Schirmann, Jean-Pierre; Bourdauducq, Paul (2001), „Hydrazine“, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a13_177
  44. ↑ Matar, Sami; Hatch, Lewis F. (2001). Chemistry of Petrochemical Processes (2. изд.). Burlington: Gulf Professional Publishing. стр. 148. ISBN 9781493303465. OCLC 990470096 – преку Elsevier. Занемарен непознатиот параметар |name-list-style= (help)
  45. ↑ Riegel, Emil Raymond; Kent, James Albert (2003). „Hydrazine“. Ригелов прирачник за индустриска хемија (10. изд.). New York: Springer Science & Business Media. стр. 192. ISBN 9780306474118. OCLC 55023601. Занемарен непознатиот параметар |name-list-style= (help)
  46. ↑ Adams R, Brown BK (1922). „Hydrazine Sulfate“. Org. Synth. 2: 37. doi:10.15227/orgsyn.002.0037. S2CID 221547391.
  47. ↑ „Hydrazine: Chemical product info“. chemindustry.ru. Архивирано од изворникот на 22 January 2018. Посетено на 8 Jan 2007.
  48. ↑ Handbook of Chemistry and Physics (83rd. изд.). CRC Press. 2002.
  49. ↑ Holleman AF, Wiberg E, Wiberg N (2001). Inorganic chemistry (1 Eng.. изд.). San Diego: Academic Press. ISBN 9780123526519. OCLC 813400418.
  50. ↑ „Хидразин-Табела со својства на хемиска опасност“ (PDF). NOAA.gov. 1999.
  51. ↑ Stankovich S, Dikin DA, Piner RD, и др. (2007). „Синтеза на нанолистови базирани на графен преку хемиска редукција на ексфолиран графит оксид“. Carbon. 45 (7): 1558–1565. doi:10.1016/j.carbon.2007.02.034. S2CID 14548921.
  52. ↑ Предлошка:Citate web
  53. ↑ Gagnon B, Bruera E (May 1998). „Преглед на медикаментозен третман на кахексија поврзана со рак“. Drugs. 55 (5): 675–88. doi:10.2165/00003495-199855050-00005. PMID 9585863. S2CID 22180434.
  54. ↑ „Diazanediium“. CharChem. Посетено на 22 Jan 2019.
  55. ↑ Wiley RH, Hexner PE (1951). „3,5-Dimethylpyrazole“. Org. Synth. 31: 43. doi:10.15227/orgsyn.031.0043.
  56. ↑ Friedman L, Litle RL, Reichle WR (1960). „p-Toluenesulfonyl Hydrazide“. Org. Synth. 40: 93. doi:10.15227/orgsyn.040.0093.
  57. ↑ Weinshenker NM, Shen CM, Wong JY (1977). „Polymeric Carbodiimide. Preparation“. Org. Synth. 56: 95. doi:10.15227/orgsyn.056.0095.
  58. ↑ Day AC, Whiting MC (1970). „Acetone Hydrazone“. Organic Syntheses. 50: 3. doi:10.15227/orgsyn.050.0003.
  59. ↑ Strous M, Jetten MS (2004). „Анаеробна оксидација на метан и амониум“. Annu Rev Microbiol. 58: 99–117. doi:10.1146/annurev.micro.58.030603.123605. PMID 15487931.
  60. ↑ Handwerk, Brian (9 Nov 2005). „Bacteria Eat Human Sewage, Produce Rocket Fuel“. National Geographic. Посетено на 12 Nov 2007 – преку Wild Singapore.
  61. ↑ Hashida C, Hayashi K, Jie L, и др. (1990). „[Quantities of agaritine in mushrooms (Agaricus bisporus) and the carcinogenicity of mushroom methanol extracts on the mouse bladder epithelium]“. Nippon Koshu Eisei Zasshi (јапонски). 37 (6): 400–5. PMID 2132000.
  62. ↑ Sieger AA, уред. (1 Jan 1998). „Spore Prints #338“. Bulletin of the Puget Sound Mycological Society. Посетено на 13 Oct 2008.
  63. ↑ „Über aromatische Hydrazinverbindungen“ [On aromatic hydrazine compounds]. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 8: 589–594. 1875. doi:10.1002/cber.187500801178.
  64. ↑ „Über das Diamid (Hydrazin)“ [On diamide (hydrazine)]. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 20: 1632–1634. 1887. doi:10.1002/cber.188702001368.
  65. ↑ Curtius T, Jay R (1889). „Diazo- und Azoverbindungen der Fettreihe. IV. Abhandlung. über das Hydrazin“ [Diazo- and azo- compounds of alkanes. Fourth treatise. On hydrazine.]. Во Erdmann OL (уред.). Journal für praktische Chemie. 147. Verlag von Johann Ambrosius Barth. On p. 129, Curtius admits: "Das freie Diamid NH2-NH2 ist noch nicht analysiert worden." [Free hydrazine has not been analyzed yet.]
  66. ↑ Curtius T, Schulz H (1890). „Über Hydrazinehydrat und die Halogenverbindungen des Diammoniums“ [On hydrazine hydrate and the halogen compounds of diammonium]. Journal für praktische Chemie. 150. стр. 521–549.
  67. ↑ „Sur l'hydrazine (diamide) libre“ [On free hydrazine (diamide)]. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas. 13 (8): 433–440. 1894. doi:10.1002/recl.18940130816.
  68. ↑ „Sur l'hydrate d'hydrazine“ [On the hydrate of hydrazine]. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas. 14 (3): 85–88. 1895. doi:10.1002/recl.18950140302.
  69. ↑ „L'hydrazine libre I“ [Free hydrazine, Part 1]. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas (англиски). 15 (6): 174–184. 1896. doi:10.1002/recl.18960150606.

Надворешни врски

уреди
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Хидразин&oldid=5236661“