Ізоціанова кислота

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Ізоціанова кислота
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Ізоціанова кислота — безбарвна рідина з різким запахом, схожим з запахом оцтової кислоти, є стабільною таутомерних форм ціанової кислоти HOCN. Токсична. Солі ціанової кислоти вперше описані Велером в 1824 р., сама ціанових кислота отримана Лібіх і Велером в 1830 р..


Властивості і реакційна здатність[ред.ред. код]

Ізоціанова кислота є слабкою кислотою (Ka = 3,47×10−4 у водних розчинах), стабільна в розчинах в діетиловому ефірі, бензолі і толуолі; у водних розчинах гідролізується з утворенням діоксиду вуглецю та аміаку, гідроліз прискорюється в присутності мінеральних кислот:

HNCO + H2O \to NH3 + CO2

Атом вуглецю ізоціанова кислоти є електрофільні центром: ціанових кислота взаємодіє з такими нуклеофилами, як аміак, аміни і спирти, утворюючи відповідні продукти приєднання.

При взаємодії ізоціанова кислоти зі спиртами утворюються уретан :

ROH + HNCO \to H2NCOOR ,

які з надлишком ізоціанова кислоти утворюють ефіри аллофановой кислоти :

HNCO + H2N-CO-COOR \to H2N-СО-NH-COOR

Взаємодія ізоціанова кислоти з аміаком веде до утворення цианата амонію, який при нагріванні ізомеризується в сечовину, ця реакція, відкрита Велером в 1828 р., стала першим синтезом органічної сполуки з неорганічних речовин:

Urea Synthesis Woehler.png Аналогічно реагує ізоціанова кислота і з іншими азотистими нуклеофілами: так, аміни приєднуються до неї з утворенням заміщених сечовин,:

RNH2 + HNCO \to RNHCONH2

і гідразин, який утворює в реакції з ізоціанова кислотою семікарбазід :

NH2NH2 + HNCO \to NH2NHCONH2

Безводна ізоціанова кислота мимовільно полімеризується в тверду білу масу, що складається переважно з ціамеліда - лінійного полімеру (-OC (= NH) -) n, який при нагріванні деполімеризуються з утворенням вихідної кислоти.

Під дією тріетілфосфіна і третинних амінів ізоціанова кислота трімерізуется з утворенням цианурової кислоти (2,3,5-тригідрокси-сим - триазина).

Подібно мінеральним кислотам, ізоціанова кислота приєднується до алкенам з утворенням алкілізоціанатов, найлегше реагують алкени з термінальною подвійним зв'язком і електрондонорним заступником при подвійному зв'язку, наприклад, вінілові ефіри:

RO-CH=CH2 + HNCO \to RO-CH(CH3)-N=C=O

Аналогічно з ізоціанова кислотою реагують і стирол і його гомологи, ізопрен та інші алкени, проведення реакції з Неактивовані електрондонорнимі заступниками алкенами йде в більш жорстких умовах і під дією каталізаторів (ефірат трифториду бору, p-толуолсульфокислоти).


Синтез[ред.ред. код]

Лабораторним методом синтезу ізоціанова кислоти є термічне розкладання цианурової кислоти. Реакцію проводять при ~ 400 C, використовуючи очищену цианурової кислоту (домішки можуть привести до вибухового розкладання), в промисловості ізоціанова кислоту отримують каталітичним окисленням синильної кислоти при 630-650 C на контактній сітці із золота.

Ціанати можуть бути отримані окислюванням ціанідів лужних металів: так, при плавленні ціаніду калію на повітрі відбувається його забруднення утворюється внаслідок окислення ціанатів калію, окислення ціанідів натрію і калію повітрям або киснем в присутності нікелю є промисловим методом синтезу ціанатів. Ціанати натрію і калію також синтезують сплавлением відповідних ціанідів з оксидом свинцю або свинцевим суриком Pb 3 О 4. Перекис водню також окисляє ціаніди до ціанатів.

Джерела[ред.ред. код]

  • Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
  • Dohlen, WC v.; GB Carpenter (1955). " The crystal structure of isocyanic acid - scripts.iucr.org / cgi-bin / paper? a01516 ". Acta Crystallographica 8 (10): 646-651. DOI : 10.1107/S0365110X55002016 - dx.doi.org/10.1107/S0365110X55002016. ISSN 0365110X - worldcat.org/issn/0365110X. Перевірено 2011-04-20.
  • Liebig, J.; Whler, F. (1830). " Untersuchungen ber die Cyansuren - gallica.bnf.fr / ark :/ 12148/bpt6k15105c/f377.table ". Ann. Phys. 20 (11): 394. DOI : 10.1002/andp.18300961102 - dx.doi.org/10.1002/andp.18300961102.
  • Nicolaou, KC, Montagnon, T. Molecules That Changed The World. - Wiley-VCH, 2008. - С. 11. - ISBN 978-3-527-30983-2.
  • Frederick Kurzer. Arylureas. I. Cyanate method. p-Bromophenylurea. Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.49 (1963); Vol. 31, p.8 (1951). - orgsyn.org / orgsyn / prep.asp? prep = cv4p0049
  • NA Lange, FE Sheibley. Benzoylene urea. Organic Syntheses, Coll. Vol. 2, p.79 (1943); Vol. 17, p.16 (1937). - orgsyn.org / orgsyn / prep.asp? prep = cv2p0079
  • Katritzky Alan R. Comprehensive Organic Functional Group Transformations: Synthesis: carbon with two attached heteroatoms with at least one carbon-to-heteroatom multiple link. - Elsevier. - ISBN 9780080423265. (Pp. 985-986)


Аміак Це незавершена стаття про неорганічну сполуку.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.