14.4: Hiilen allotroopit

Yhdisteet, joissa on C-N-sidoksia: Syanidit ja niihin liittyvät yhdisteet

Syanogeeni (NºC-CºN) on myrkyllinen ja syttyvä kaasu (bp -21 oC. Vaikka sen fokaatiolämpö on voimakkaasti endoterminen 297 kJ mol-1 , se on melko stabiili. Epäpuhdas syanogeeni polymerisoituu muodostaen ”parasyanogeenia”:

Syanogeenia valmistetaan typpidioksidin katalysoimalla syaanivedyn hapettumisella hapella:

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

NO + ½O2 NO2

Se muodostuu myös hapettumalla od CN-:llä Cu2+:lla:

Cu2+ + 2CN- CuCN + ½(CN)2

Huomaa samankaltaisuus yllä olevan reaktion ja alla olevan reaktion välillä:

Cu2+ + 2I- CuI + ½(I)2

Käsitettä ”näennäishalogeeni/halogenidit” käytetään usein molekyyleihin ja niistä johdettuihin ioneihin, kuten (CN)2:een ja CN-:een. Huomaa myös HCN:n olemassaolo, jolla on rinnakkaisensa halogeenihapoissa ja syanogeenin reaktiossa emäksen kanssa:

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

Vertaa:

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

Syanogeenin ja hapen reaktio tuottaa yhden kuumimmista tunnetuista liekeistä noin 5000 oC:ssa.

Syanidivety kiehuu 25,6 oC:ssa. Se on erittäin myrkyllistä ja sillä on mantelin haju, jota kaikki eivät voi haistaa. Se on erittäin hyvä liuotin suuren dielektrisyysvakionsa vuoksi, e = 107. Sitä valmistetaan teollisessa mittakaavassa (~300 000 tonnia vuonna 1980) seuraavasti:

CH4 + 3O2 + 2NH3 2HCN + 6H2O (Pt/Rh- tai Pt/Ir-katalyytti ja 800 oC)

tai

CH4 + NH3 HCN + 3H2 (Pt-katalyytti ja 1200 oC)

Cyanideja valmistetaan teollisesti kalsiumsyanamidisuolan välityksellä prosesseilla:

CaC2 + N2 CaNCN + C (1100 oC

CaNCN + C + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCN

tai

NaNH2 + C NaCN (500-600 oC)

(NCN2-, jolloin saadaan itse syanamidia, H2NCN, suolaa hydrolysoimalla, on isoelektroninen CO2:n kanssa.)

Syanidi on tärkeä mm. erittäin hyvänä p-akseptoriligandina kuten CO.