Цианид меди (I) - Википедия - Copper(I) cyanide
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Цианид меди (I) | |
| Другие имена Цианид меди, цианид меди, куприцин | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.008.076  |
| Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
| Номер ООН | 1587 |
| |
| |
| Характеристики | |
| CuCN | |
| Молярная масса | 89,563 г / моль |
| Внешность | грязно-белый / бледно-желтый порошок |
| Плотность | 2,92 г / см3[1] |
| Температура плавления | 474 ° С (885 ° F, 747 К) |
| незначительный | |
| Растворимость | не растворим в этиловый спирт, холодный разбавитель кислоты; растворим в NH4ОЙ, KCN, и DMF |
| -24.0·10−6 см3/ моль | |
| Структура | |
| моноклинический | |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | Оксфордский паспорт безопасности материалов |
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
| H300, H310, H330, H400, H410 | |
| P260, P262, P264, P270, P271, P273, P280, P284, P301 + 310, P302 + 350, P304 + 340, P310, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P403 + 233, P405, P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Негорючий |
| NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 1 мг / м3 (как Cu)[2] |
REL (Рекомендуемые) | TWA 1 мг / м3 (как Cu)[2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | TWA 100 мг / м3 (как Cu)[2] |
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Цианид меди (I) является неорганическое соединение с формулой CuCN. Это не совсем белое твердое вещество встречается в двух полиморфы; Загрязненные образцы могут быть зелеными из-за присутствия примесей Cu (II). Соединение полезно как катализатор, в гальванике меди, и как реагент при подготовке нитрилы.[3]
Структура
Цианид меди - это координационный полимер. Он существует в двух полиморфных модификациях, каждый из которых содержит - [Cu-CN] - цепи, состоящие из линейных центров меди (I), связанных между собой цианид мосты. В высокотемпературном полиморфе HT-CuCN, который изоструктурен AgCN, линейные цепи упаковываются на гексагональной решетке, а соседние цепи смещены на +/- 1/3 c, Рисунок 1.[4] В низкотемпературном полиморфе LT-CuCN цепи отклоняются от линейности и упаковываются в волнистые слои, которые упаковываются в виде AB с цепями в соседних слоях, повернутыми на 49 °, рис.[5]
Рисунок 1: Структура HT-CuCN, показывающая цепи, идущие вдоль оси c. Обозначения: медь = оранжевый и голубой = неупорядоченные цианидные группы голова к хвосту.
Рис. 2: Структура LT-CuCN, на которой показаны листы цепочек, уложенных друг на друга в стиле ABAB. Ключевые медь = оранжевый и голубой = неупорядоченные цианидные группы голова к хвосту.
LT-CuCN можно превратить в HT-CuCN при нагревании до 563 К в инертной атмосфере. В обоих полиморфах длины связей меди с углеродом и меди с азотом составляют ~ 1,85 Å, а мостиковые цианидные группы демонстрируют беспорядок «голова к хвосту».[6]
Подготовка
Цианид меди имеется в продаже и поставляется в виде низкотемпературного полиморфа. Его можно приготовить уменьшением сульфат меди (II) с гидрогенсульфитом натрия при 60 ° C с последующим добавлением цианид натрия для осаждения чистого LT-CuCN в виде бледно-желтого порошка.[7]
- 2 CuSO4 + NaHSO3 + H2O + 2 NaCN → 2 CuCN + 3 NaHSO4
При добавлении бисульфита натрия раствор сульфата меди меняет цвет с синего на зеленый, после чего добавляется цианид натрия. Реакция проводится в умеренно кислых условиях. Цианид меди исторически получали обработкой сульфата меди (II) цианидом натрия, в этой окислительно-восстановительной реакции цианид меди (I) образуется вместе с дициан:[8]
- 2 CuSO4 + 4 NaCN → 2 CuCN + (CN)2 + 2 Na2ТАК4
Поскольку этот синтетический путь производит дициан, использует два эквивалента цианида натрия на эквивалент произведенного CuCN, а образующийся цианид меди является нечистым, это не метод промышленного производства. Сходство этой реакции с реакцией между сульфатом меди и иодидом натрия с образованием иодида меди (I) является одним из примеров цианид-ионов, действующих как псевдогалогенид. Это также объясняет, почему цианид меди (II), Cu (CN)2, не синтезировано.
Реакции
Цианид меди нерастворим в воде, но быстро растворяется в растворах, содержащих CN.− сформировать [Cu (CN)3]2− и [Cu (CN)4]3−, которые обладают тригональной плоской и тетраэдрической координационной геометрией соответственно. Эти комплексы контрастируют с комплексами цианидов серебра и золота, которые образуют [M (CN)2]− ионы в растворе.[9] Координационный полимер KCu (CN)2 содержит [Cu (CN)2]− единицы, которые соединяются вместе, образуя спиральные анионные цепи.[10]
Цианид меди также растворим в концентрированном водном аммиаке, пиридине и N-метилпирролидоне.
Приложения
Цианид меди используется для гальваники меди.[3]
Органический синтез
CuCN - важный реагент в медьорганическая химия. Он реагирует с литийорганические реагенты образовывать «смешанные купраты» с формулами Li [RCuCN] и Li2[Р2CuCN]. Использование CuCN произвело революцию в применении более простых медьорганических реагентов типа CuR и LiCuR.2, то Реактивы Гилмана. В присутствии цианида эти смешанные купраты легче очищаются и более стабильны.
Смешанные купраты Li [RCuCN] и Li2[Р2CuCN] действуют как источники карбанионов R−, но с меньшей реакционной способностью по сравнению с исходным литийорганическим реагентом. Таким образом, они полезны для сопряженных добавлений и некоторых реакций замещения. Добавление CuCN к[требуется разъяснение ] [11]
CuCN также образует силильные и станнильные реагенты, которые используются в качестве источников R3Si− и R3Sn−.[12]
CuCN используется для превращения арилгалогенидов в нитрилы.[11]
Рекомендации
- ^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). CRC Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ а б c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0150". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ а б Х. Уэйн Ричардсон «Соединения меди» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Дои:10.1002 / 14356007.a07_567
- ^ С. Дж. Хиббл; С. М. Чейн; А. С. Хэннон; С. Г. Эверсфилд (2002). "CuCN: полиморфный материал. Структура одной формы по полной нейтронной дифракции". Неорг. Chem. 41 (20): 8040–8048. Дои:10.1021 / ic0257569.
- ^ С. Дж. Хиббл; С. Г. Эверсфилд; А. Р. Коули; А. М. Чиппиндейл (2004). «Цианид меди (I): простое соединение со сложной структурой и удивительной реакционной способностью при комнатной температуре». Энгью. Chem. Int. Эд. 43 (5): 628–630. Дои:10.1002 / anie.200352844.
- ^ С. Крукер; Р. Э. Василишен; Дж. В. Ханна (1999). "Структура твердого цианида меди (I): исследование многоядерного магнитного и квадрупольного резонанса". Журнал Американского химического общества. 121 (7): 1582–1590. Дои:10.1021 / ja983253p.
- ^ Х. Дж. Барбер (1943). «Цианид меди: заметки о его получении и использовании». J. Chem. Soc.: 79. Дои:10.1039 / JR9430000079.
- ^ Ю. В. Супневский и П. Л. Зальцберг (1941). «Цианид аллила». Органический синтез.; Коллективный объем, 1, п. 46
- ^ Шарп, А. Г. (1976). Химия цианокомплексов переходных металлов.. Академическая пресса. п. 265. ISBN 0-12-638450-9.
- ^ Housecroft, Catherine E .; Шарп, Алан Г. (2008) Неорганическая химия (3-е изд.), Пирсон: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6
- ^ а б Стивен Х. Берц, Эдвард Х. Фэйрчайлд, Карл Дитер, «Цианид меди (I)» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза 2005, John Wiley & Sons. Дои:10.1002 / 047084289X.rc224.pub2
- ^ Дитер, Р. К. в современной химии медьорганических соединений; Краузе, Н., Ред .; Wiley-VCH: Mörlenback, Германия, 2002; Глава 3.