Nitrosyl chloride
Nitrosyl chloride là hợp chất hóa học có công thức NOCl. Nó là chất khí màu vàng thường gặp khi nước cường toan (hỗn hợp gồm 3 phần acid hydrochloric đặc và 1 phần acid nitric đặc) thoát khí này ra khi để trong không khí thường. Nó là một chất điện phân và là chất oxy hóa mạnh. Nó còn được được gọi là thuốc thử của Tilden, theo tên của William A. Tilden, người đầu tiên tạo ra nó dưới dạng hợp chất tinh khiết.[1]
Cấu trúc và tổng hợp
Cấu trúc phân tử của nó là cấu trúc cong. Giữa nguyên tử N và O có một liên kết đôi tồn tại (khoảng cách = 1,16 Å) và giữa N và Cl có một liên kết đơn (khoảng cách = 1,96 Å). Góc tạo bởi phân tử O = N – Cl là 113°.[2]
Sản xuất
Nitrosyl chloride | |
---|---|
Cấu trúc phân tử của Nitrosyl chloride | |
Tổng quan | |
Danh pháp IUPAC | Nitrosyl chloride |
Công thức phân tử | NOCl |
Ngoại trừ có thông báo khác, các dữ liệu được lấy ở 25 °C, 100 kPa Thông tin về sự phủ nhận và tham chiếu |
Nitrosyl chloride có thể được sản xuất bằng nhiều cách:
- Phương pháp được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp là kết hợp acid nitrosylsufuric và HCl tạo ra hợp chất:[3]
- HCl + NOHSO4 → H2SO4 + NOCl
- Một phương pháp khác thuận tiện hơn được dùng chủ yếu trong phòng thí nghiệm, nó liên quan đến việc khử acid nitrơ bằng HCl (có thể phản ứng theo chiều nghịch).[4]
- HNO2 + HCl → H2O + NOCl
- Bằng sự kết hợp trực tiếp giữa chlor và nitơ monoxide; có thể phản ứng theo chiều nghịch (ở điều kiện trên 100°C).
- Cl2 + 2NO → 2NOCl
- Bằng cách khử nitơ dioxide bằng hydro chloride:[5]
- 2NO2 + 4HCl → 2NOCl + 2H2O + Cl2
Xuất hiện trong nước cường toan
NOCl cũng được sinh ra từ sự kết hợp của acid hydrochloric và acid nitric theo phản ứng sau: [6]
- HNO3 + 3HCl → 2[Cl] + 2H2O + NOCl
Trong acid nitric, NOCl dễ bị oxy hóa thành nitơ dioxide. Sự hiện diện của NOCl trong nước cường toan được Edmund Davy mô tả vào năm 1831.[7]
Phản ứng
NOCl hoạt động như một chất điện li và chất oxy hóa trong hầu hết các phản ứng của nó. Với chất nhận halogen, ví dụ như antimon pentachloride, chuyển đổi thành muối nitrosoni:
- NOCl + SbCl5 → [NO] + [SbCl6] -
Trong một phản ứng liên quan, acid sulfuric tạo ra acid nitrosylsulfuric, anhydride acid hỗn hợp của acid nitrơ và acid sulfuric:
- ClNO + H2SO4 → ONHSO4 + HCl
NOCl phản ứng với bạc thiocyanat để tạo ra bạc chloride và nitrosyl thiocyanat giả:
- ClNO + AgSCN → AgCl + ONSCN
Tương tự, nó phản ứng với bạc cyanide để tạo ra nitrosyl cyanide.[8]
Nitrosyl chloride được sử dụng để điều chế phức nitrosyl kim loại. Với hexacarbonyl molybden, NOCl tạo phức dinitrosyldichloride:[9]
- Mo(CO)6 + 2NOCl → MoCl2(NO)2 + 6CO
Nó hòa tan bạch kim: [10]
- Pt + 6NOCl → (NO+)2[PtCl6]2- + 4NO
Ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ
Ngoài vai trò của nó trong việc sản xuất caprolactam, NOCl còn có một số công dụng khác trong tổng hợp hữu cơ. Nó cộng với alken để tạo ra các oxim α-clo.[11] Việc bổ sung NOCl tuân theo quy tắc Markovnikov. Xeten cũng thêm NOCl, tạo ra các dẫn xuất nitrosyl:
- H2C = C = O + NOCl → ONCH2C(O)Cl
Epoxide phản ứng với NOCl tạo dẫn xuất α-chloronitritoalkyl. Trong trường hợp của propylen oxide, việc bổ sung tiến hành với tính chất hóa học cao: [12]
Nó chuyển đổi các amide thành các dẫn xuất N-nitroso. [13] NOCl chuyển một số amin mạch vòng thành alken. Ví dụ, aziridin phản ứng với NOCl để tạo ra ethylen, dinitơ monoxide và hydro chloride.
Ứng dụng công nghiệp
NOCl và cyclohexan phản ứng quang hóa để tạo ra cyclohexanon oxim hydrochloride. Quá trình này khai thác xu hướng NOCl trải qua quá trình quang phân ly thành các gốc NO và Cl. oxide được chuyển thành caprolactam, tiền thân của Nylon-6.[3]
An toàn
Nitrosyl chloride rất độc và gây khó chịu cho phổi, mắt và da.
Tham khảo
- ^ Tilden, William A. (1 tháng 1 năm 1874). “XXXII.?On aqua regia and the nitrosyl chlorides”. doi:10.1039/js8742700630. Chú thích journal cần
|journal=
(trợ giúp) - ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ a b Ritz, Josef; Fuchs, Hugo; Kieczka, Heinz; Moran, William C. (2005), Bách khoa toàn thư Ullmann về Hóa chất công nghiệp, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a05_031
- ^ Morton, J. R.; Wilcox, H. W.; Moellerf, Therald; Edwards, Delwin C. (1953). “Nitrosyl Chloride”. Trong Bailar, John C. Jr (biên tập). Inorganic Syntheses. 4. McGraw-Hill. tr. 48. doi:10.1002/9780470132357.ch16. ISBN 9780470132357.
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 456, ISBN 0-7506-3365-4
- ^ Beckham, L. J.; Fessler, W. A.; Kise, M. A. (1951). “Nitrosyl Chloride”. Chemical Reviews. 48 (3): 319–396. doi:10.1021/cr60151a001. PMID 24541207.
- ^ Edmund Davy (1830–1837). “On a New Combination of Chlorine and Nitrous Gas”. Abstracts of the Papers Printed in the Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 3: 27–29. JSTOR 110250.
- ^ Kirby, G. W. (1977). “Tilden Lecture. Electrophilic C-Nitroso Compounds”. Chemical Society Reviews. 6: 1. doi:10.1039/CS9770600001.
- ^ Johnson, B. F. G.; Al-Obadi, K. H. (1970). “Dihalogenodinitrosylmolybdenum and Dihalogenodinitrosyltungsten”. Inorganic Syntheses. Inorg. Synth. 12. tr. 264–266. doi:10.1002/9780470132432.ch47. ISBN 9780470132432.
- ^ Moravek, Richard T. (1986). “Nitrosyl Hexachloroplatinate(IV)”. Inorganic Syntheses. 24. tr. 217–220. doi:10.1002/9780470132555.ch63. ISBN 9780470132555.
- ^ Ohno, M.; Naruse, N.; Terasawa, I. (1969). “7-Cyanoheptanal”. Org. Synth. 49: 27. doi:10.15227/orgsyn.049.0027.
- ^ Malinovskii, M. S.; Medyantseva, N. M. (1953). “Olefin Oxides. IX. Condensation of Olefin Oxides with Nitrosyl Chloride”. Zhurnal Obshchei Khimii. 23: 84–6. (dịch từ tiếng Nga)
- ^ Van Leusen, A. M.; Strating, J. (1977). “p-Tolylsulfonyldiazomethane”. Org. Synth. 57: 95. doi:10.15227/orgsyn.057.0095.
Liên kết ngoài
- Tư liệu liên quan tới Nitrosyl chloride tại Wikimedia Commons
HCl | He | ||||||||||||||||||||
LiCl | BeCl2 | B4Cl4 B12Cl12 BCl3 B2Cl4 +BO3 | C2Cl2 C2Cl4 C2Cl6 CCl4 +C +CO3 | NCl3 ClN3 +N | ClxOy Cl2O Cl2O2 ClO ClO2 Cl2O4 Cl2O6 Cl2O7 ClO4 +O | ClF ClF3 ClF5 | Ne | ||||||||||||||
NaCl | MgCl2 | AlCl AlCl3 | Si5Cl12 Si2Cl6 SiCl4 | P2Cl4 PCl3 PCl5 +P | S2Cl2 SCl2 SCl4 +SO4 | Cl2 | Ar | ||||||||||||||
KCl | CaCl CaCl2 | ScCl3 | TiCl2 TiCl3 TiCl4 | VCl2 VCl3 VCl4 VCl5 | CrCl2 CrCl3 CrCl4 | MnCl2 MnCl3 | FeCl2 FeCl3 | CoCl2 CoCl3 | NiCl2 | CuCl CuCl2 | ZnCl2 | GaCl GaCl3 | GeCl2 GeCl4 | AsCl3 AsCl5 +As | Se2Cl2 SeCl2 SeCl4 | BrCl | Kr | ||||
RbCl | SrCl2 | YCl3 | ZrCl3 ZrCl4 | NbCl3 NbCl4 NbCl5 | MoCl2 MoCl3 MoCl4 MoCl5 MoCl6 | TcCl3 TcCl4 | RuCl2 RuCl3 RuCl4 | RhCl3 | PdCl2 | AgCl | CdCl2 | InCl InCl2 InCl3 | SnCl2 SnCl4 | SbCl3 SbCl5 | Te3Cl2 TeCl2 TeCl4 | ICl ICl3 | XeCl XeCl2 XeCl4 | ||||
CsCl | BaCl2 | * | LuCl3 | HfCl4 | TaCl5 | WCl2 WCl3 WCl4 WCl5 WCl6 | ReCl3 ReCl4 ReCl5 ReCl6 | OsCl2 OsCl3 OsCl4 OsCl5 | IrCl2 IrCl3 IrCl4 | PtCl2 PtCl4 | AuCl (Au[AuCl4])2 AuCl3 | Hg2Cl2 HgCl2 | TlCl TlCl3 | PbCl2 PbCl4 | BiCl3 | PoCl2 PoCl4 | AtCl | Rn | |||
FrCl | RaCl2 | ** | LrCl3 | RfCl4 | DbCl5 | SgO2Cl2 | BhO3Cl | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |||
* | LaCl3 | CeCl3 | PrCl3 | NdCl2 NdCl3 | PmCl3 | SmCl2 SmCl3 | EuCl2 EuCl3 | GdCl3 | TbCl3 | DyCl2 DyCl3 | HoCl3 | ErCl3 | TmCl2 TmCl3 | YbCl2 YbCl3 | |||||||
** | AcCl3 | ThCl4 | PaCl4 PaCl5 | UCl3 UCl4 UCl5 UCl6 | NpCl3 | PuCl3 | AmCl2 AmCl3 | CmCl3 | BkCl3 | CfCl3 | EsCl3 | FmCl2 | MdCl2 | NoCl2 |