14.4: Allotroper af kulstof

Forbindelser med C-N-bindinger: Cyanider og beslægtede forbindelser

Cyanogen (NºC-CºN) er en giftig og brandfarlig gas (bp -21 oC. Selv om dens fomationsvarme er stærkt endotermisk 297 kJ mol-1 er den ret stabil. Uren cyanogen polymeriseres til “paracyanogen”:

Cyanogen fremstilles ved nitrogen dioxidkatalyseret oxidation af hydrogencyanid med oxygen:

2HCN + NO2 (CN)2 + NO + H2O

NO + ½O2 NO2

Det dannes også ved oxidation af CN- med Cu2+:

Cu2+ + 2CN- CuCN + ½(CN)2

Bemærk ligheden mellem ovenstående reaktion og nedenstående:

Cu2+ + 2I- CuI + ½(I)2

Tegningen “pseudohalogen/halogenid” anvendes ofte på molekyler og afledte ioner som (CN)2 og CN-. Bemærk også eksistensen af HCN, som har sin parallel i de halogenholdige syrer og cyanogens reaktion med base:

(CN)2 + 2OH- CN- + OCN- + H2O

Sammenlign:

(Cl)2 + 2OH- Cl- + OCl- + H2O

Reaktionen af cyanogen med oxygen giver en af de varmeste kendte flammer ved ca. 5000 oC.

Hydrogencyanid koger ved 25,6 oC. Det er meget giftigt og har en lugt af mandler, som ikke alle kan lugte. Det er et meget godt opløsningsmiddel på grund af dets høje dielektriske konstant, e = 107. Det fremstilles i industriel målestok (~300 000 tons i 1980) på følgende måde:

CH4 + 3O2 + 2NH3 2HCN + 6H2O (Pt/Rh- eller Pt/Ir-katalysator og 800 oC)

eller

CH4 + NH3 HCN + 3H2 (Pt-katalysator og 1200 oC)

Cyanider fremstilles industrielt via calciumcyanamidsaltet ved processerne:

CH4 + NH3 HCN + 3H2 (Pt-katalysator og 1200 oC)

Cyanider fremstilles industrielt via calciumcyanamidsaltet ved hjælp af processerne:

CaC2 + N2 CaNCN + C (1100 oC

CaNCN + C + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCN

eller

NaNH2 + C NaCN (500-600 oC)

(NCN2- som giver cyanamid selv, H2NCN, ved hydrolyse af saltet, er isoelektronisk med CO2.)

Cyanid er bl.a. vigtigt som en meget god p-acceptor-ligand ligesom CO.