Kyanid měďný - Copper(I) cyanide - Wikipedia
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Kyanid měďný | |
| Ostatní jména Kyanid měďný, kyanid měďnatý, kupricin | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.008.076  |
| Číslo ES |
|
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
| UN číslo | 1587 |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| CuCN | |
| Molární hmotnost | 89,563 g / mol |
| Vzhled | téměř bílý / světle žlutý prášek |
| Hustota | 2,92 g / cm3[1] |
| Bod tání | 474 ° C (885 ° F; 747 K) |
| zanedbatelný | |
| Rozpustnost | nerozpustný v ethanol, studené ředění kyseliny; rozpustný v NH4ACH, KCN, a DMF |
| -24.0·10−6 cm3/ mol | |
| Struktura | |
| monoklinický | |
| Nebezpečí | |
| Bezpečnostní list | Oxford MSDS |
| Piktogramy GHS |   |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| 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 (ohnivý diamant) | |
| Bod vzplanutí | Nehořlavé |
| NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | TWA 1 mg / m3 (jako Cu)[2] |
REL (Doporučeno) | TWA 1 mg / m3 (jako Cu)[2] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | TWA 100 mg / m3 (jako Cu)[2] |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Kyanid měďný je anorganická sloučenina se vzorcem CuCN. Tato téměř bílá pevná látka se vyskytuje ve dvou polymorfy; nečisté vzorky mohou být zelené kvůli přítomnosti nečistot Cu (II). Sloučenina je užitečná jako a katalyzátor, při galvanickém pokovování mědi a jako činidlo při přípravě nitrily.[3]
Struktura
Kyanid měďnatý je koordinační polymer. Existuje ve dvou polymorfech, které oba obsahují - [Cu-CN] - řetězce vyrobené z lineárních center mědi (I) spojených kyanid mosty. Ve vysokoteplotním polymorfu HT-CuCN, který je isostrukturní s AgCN, lineární řetězy se skládají na šestihranné mřížce a sousední řetězy jsou posunuty o +/- 1/3 C, Obrázek 1.[4] V nízkoteplotním polymorfu LT-CuCN se řetězce odchylují od linearity a balí se do zvlněných vrstev, které se skládají způsobem AB s řetězci v sousedních vrstvách otočených o 49 °, obrázek 2.[5]
Obrázek 1: Struktura HT-CuCN ukazující řetězy běžící podél osy c. Klíč: měď = oranžová a azurová = kyanidové skupiny neuspořádané od hlavy k patě.
Obrázek 2: Struktura LT-CuCN zobrazující listy řetězců stohované způsobem ABAB. Klíčová měď = oranžová a azurová = kyanidové skupiny neuspořádané od hlavy k patě.
LT-CuCN lze převést na HT-CuCN zahřátím na 563 K v inertní atmosféře. V obou polymorfech jsou délky vazby měď na uhlík a měď na dusík ~ 1,85 Á a můstkové kyanidové skupiny vykazují poruchu hlava-ocas.[6]
Příprava
Kyanid měďný je komerčně dostupný a dodává se jako nízkoteplotní polymorf. Lze jej připravit snížením o síran měďnatý s hydrogensiřičitanem sodným při 60 ° C, následovaný přidáním kyanid sodný k vysrážení čistého LT-CuCN ve formě světle žlutého prášku.[7]
- 2 CuSO4 + NaHSO3 + H2O + 2 NaCN → 2 CuCN + 3 NaHSO4
Po přidání hydrogensiřičitanu sodného se roztok síranu měďnatého změní z modré na zelenou, a poté se přidá kyanid sodný. Reakce se provádí za mírně kyselých podmínek. Kyanid měďnatý se historicky připravuje zpracováním síranu měďnatého s kyanidem sodným, při této redoxní reakci se tvoří kyanid měďný spolu s dicyan:[8]
- 2 CuSO4 + 4 NaCN → 2 CuCN + (CN)2 + 2 Na2TAK4
Protože tato syntetická cesta produkuje dicyan, používá dva ekvivalenty kyanidu sodného na ekvivalent vyrobeného CuCN a výsledný kyanid měďnatý je nečistý, nejedná se o průmyslovou výrobní metodu. Podobnost této reakce s reakcí mezi síranem měďnatým a jodidem sodným za vzniku jodidu měďného je jedním příkladem kyanidových iontů působících jako pseudohalogenid. Vysvětluje také, proč kyanid měďnatý, Cu (CN)2, nebyl syntetizován.
Reakce
Kyanid měďnatý je nerozpustný ve vodě, ale rychle se rozpouští v roztocích obsahujících CN− tvořit [Cu (CN)3]2− a [Cu (CN)4]3−, které vykazují trigonální rovinnou a čtyřboká koordinační geometrii. Tyto komplexy kontrastují s komplexy kyanidů stříbra a zlata, které tvoří [M (CN)2]− ionty v roztoku.[9] Koordinační polymer KCu (CN)2 obsahuje [Cu (CN)2]− jednotky, které spojují dohromady a vytvářejí spirálovité aniontové řetězce.[10]
Kyanid měďnatý je také rozpustný v koncentrovaném vodném amoniaku, pyridinu a N-methylpyrrolidonu.
Aplikace
Kyanid měďný se používá k galvanizaci mědi.[3]
Organická syntéza
CuCN je prominentní činidlo v organokoptická chemie. Reaguje s organolithná činidla za vzniku "smíšených kuprátů" se vzorci Li [RCuCN] a Li2[R.2CuCN]. Použití CuCN přineslo revoluci v nasazení jednodušších organokoptických činidel typu CuR a LiCuR2, Gilmanova činidla. V přítomnosti kyanidu jsou tyto smíšené kupráty snadněji čištěny a stabilnější.
Smíšené kupráty Li [RCuCN] a Li2[R.2CuCN] fungují jako zdroje karbanionů R−, ale se sníženou reaktivitou ve srovnání s mateřským organolithným činidlem. Jsou tedy užitečné pro přidávání konjugátů a některé vytěsňovací reakce. Přidání CuCN do[je zapotřebí objasnění ] [11]
CuCN také tvoří silylová a stannylová činidla, která se používají jako zdroje R3Si− a R.3Sn−.[12]
CuCN se používá při přeměně arylhalogenidů na nitrily.[11]
Reference
- ^ Lide, David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87. vydání). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0487-3.
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0150". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ A b H. Wayne Richardson „Copper Compounds“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi:10.1002 / 14356007.a07_567
- ^ S. J. Hibble; S. M. Cheyne; A. C. Hannon; S. G. Eversfield (2002). „CuCN: Polymorfní matiál. Struktura jedné formy z totální difrakce neutronů“. Inorg. Chem. 41 (20): 8040–8048. doi:10.1021 / ic0257569.
- ^ S. J. Hibble; S. G. Eversfield; A. R. Cowley; A. M. Chippindale (2004). „Měď (I) Kyanid: Jednoduchá sloučenina se složitou strukturou a překvapivou reaktivitou při pokojové teplotě“. Angew. Chem. Int. Vyd. 43 (5): 628–630. doi:10.1002 / anie.200352844.
- ^ S. Kroeker; R. E. Wasylishen; J. V. Hanna (1999). „Struktura tuhého měďnatého (I) kyanidu: vícejaderná magnetická a kvadrupólová rezonanční studie“. Journal of the American Chemical Society. 121 (7): 1582–1590. doi:10.1021 / ja983253p.
- ^ H. J. Barber (1943). "Kyanid měďný: poznámka o jeho přípravě a použití". J. Chem. Soc.: 79. doi:10.1039 / JR9430000079.
- ^ J. V. Supniewski a P. L. Salzberg (1941). „Allylkyanid“. Organické syntézy.; Kolektivní objem, 1, str. 46
- ^ Sharpe, A. G. (1976). Chemie kyanokomplexů přechodných kovů. Akademický tisk. str. 265. ISBN 0-12-638450-9.
- ^ Housecroft, Catherine E .; Sharpe, Alan G. (2008) Anorganic Chemistry (3. vydání), Pearson: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6
- ^ A b Steven H. Bertz, Edward H. Fairchild, Karl Dieter, „Měď (I) kyanid“ v Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2005, John Wiley & Sons. doi:10.1002 / 047084289X.rc224.pub2
- ^ Dieter, R. K. In Modern Organocopper Chemistry; Krause, N., ed .; Wiley-VCH: Mörlenback, Německo, 2002; Kapitola 3.