14.4: Allotropes of Carbon

Compounds with C-N Bonds: Cyanides and Related Compounds

Cyanogen (NºC-CºN) jest trujący i łatwopalny gaz (bp -21 oC. Chociaż jego ciepło fomacji jest silnie endotermiczne 297 kJ mol-1 jest dość stabilny. Czysty cyjanogen polimeryzuje tworząc „paracyjanogen”:

Cyjanogen powstaje w wyniku katalizowanego dwutlenkiem azotu utleniania cyjanowodoru tlenem:

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

NO + ½O2 NO2

Powstaje również w wyniku utleniania od CN- za pomocą Cu2+:

Cu2+ + 2CN- CuCN + ½(CN)2

Zauważ podobieństwo między powyższą reakcją a poniższą:

Cu2+ + 2I- CuI + ½(I)2

Termin „pseudohalogen/halogenek” jest często stosowany do cząsteczek i jonów pochodnych takich jak (CN)2 i CN-. Zauważmy również istnienie HCN, który ma swój odpowiednik w kwasach hydrohalogenowych i reakcji cyjanogenu z zasadą:

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

Porównaj:

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

Reakcja cyjanogenu z tlenem wytwarza jeden z najgorętszych znanych płomieni w temperaturze około 5000 oC.

Cyjanowodór wrze w temperaturze 25,6 oC. Jest bardzo trujący i ma zapach migdałów, który nie każdy może wyczuć. Jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem ze względu na wysoką stałą dielektryczną, e = 107. Produkuje się go na skalę przemysłową (~300 000 ton w 1980 r.) w następujący sposób:

CH4 + 3O2 + 2NH3 2HCN + 6H2O (katalizator Pt/Rh lub Pt/Ir i 800 oC)

lub

CH4 + NH3 HCN + 3H2 (katalizator Pt i 1200 oC)

Cyjanki otrzymuje się przemysłowo przez sól cyjanamidu wapnia w procesach:

CaC2 + N2 CaNCN + C (1100 oC

CaNCN + C + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCN

lub

NaNH2 + C NaCN (500-600 oC)

(NCN2- w wyniku czego otrzymuje się sam cyjanamid, H2NCN, w wyniku hydrolizy soli, jest izoelektronowy z CO2.)

Cyjanek jest ważny, między innymi, jako bardzo dobry ligand p-akceptorowy jak CO.

.