C-N kötéssel rendelkező vegyületek: Ciánidok és rokon vegyületek
A cián (NºC-CºN) mérgező és gyúlékony gáz (bp -21 oC. Bár fomációs hője erősen endoterm 297 kJ mol-1 , meglehetősen stabil. A tisztátalan cianogén “paracyanogén” polimerizálódik:
A cianogén a hidrogén-cianid nitrogén-dioxiddal katalizált oxigénnel történő oxidációjával készül:
2HCN + NO2
(CN)2 + NO + H2O
NO + ½O2
NO2
A CN-nek Cu2+-val történő oxidációjával is keletkezik:
Cu2+ + 2CN-
CuCN + ½(CN)2
Figyeljük meg a fenti és az alábbi reakció közötti hasonlóságot:
Cu2+ + 2I-
CuI + ½(I)2
Az “álhalogén/halogenid” kifejezést gyakran alkalmazzák olyan molekulákra és származékionokra, mint a (CN)2 és CN-. Figyeljük meg a HCN létezését is, amelynek párhuzama van a hidrohalogénsavakban és a cianogén bázissal való reakciójában:
(CN)2 + 2OH-
CN- + OCN- + H2O
Vö:
(Cl)2 + 2OH-
Cl- + OCl- + H2O
A cianogén és oxigén reakciója az egyik legforróbb ismert lángot eredményezi, kb. 5000 oC-on.
A ciánhidrogén 25,6 oC-on forr. Nagyon mérgező és mandulaszaga van, amit nem mindenki érez. Nagy dielektromos állandója miatt, e = 107, nagyon jó oldószer. Ipari méretekben (1980-ban ~300 000 tonna) a következőképpen állítják elő:
CH4 + 3O2 + 2NH3
2HCN + 6H2O (Pt/Rh vagy Pt/Ir katalizátor és 800 oC)
vagy
CH4 + NH3
HCN + 3H2 (Pt katalizátor és 1200 oC)
A cianidokat iparilag a kalcium-cianamid són keresztül állítják elő az eljárásokkal:
CaC2 + N2
CaNCN + C (1100 oC
CaNCN + C + Na2CO3
CaCO3 + 2NaCN
vagy
NaNH2 + C
NaCN (500-600 oC)
(NCN2- amelyből maga a cianamid keletkezik, H2NCN, a só hidrolízisével izoelektronikus a CO2-val.)
A cianid többek között azért fontos, mert a CO-hoz hasonlóan nagyon jó p-akceptor ligandum
.