Nitrozil-klorid

Nitrozil-klorid

A nitrozil-klorid szerkezeti képlete, méretekkel

A nitrozil-klorid kalottamodellje
Kémiai azonosítók
CAS-szám 2696-92-6
PubChem 17601
ChemSpider 16641
EINECS-szám 220-273-1
MeSH nitrosyl+chloride
RTECS szám QZ7883000
SMILES
ClN=O
InChIKey VPCDQGACGWYTMC-UHFFFAOYSA-N
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet NOCl
Moláris tömeg 65,459 g mol−1
Megjelenés sárga gáz
Sűrűség 2,872 mg ml−1
Olvadáspont −59,4 °C
Forráspont −5,55 °C
Oldhatóság (vízben) reagál
Hibridizáció N:sp2
Kristályszerkezet
Molekulaforma V-alakú
Hibridizáció N:sp2
Dipólusmomentum 1,90 D
Termokémia
Std. képződési
entalpia ΔfHo298		 51,71 kJ mol−1
Standard moláris
entrópia So298		 261,68 J K−1 mol−1
Veszélyek
NFPA 704
0
3
1
 
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A nitrozil-klorid szervetlen vegyület, képlete NOCl. Sárga színű gáz, leggyakrabban a királyvíz – sósav és salétromsav keveréke – bomlástermékeként fordul elő. Erős elektrofil és oxidálószer.

Szerkezete és előállítása

Molekulája V alakú. A N és O atomok között kettős kötés (kötéshossz: 116 pm), a N és Cl között egyes kötés található (kötéshossz: 169 pm). Az O−N−Cl kötésszög 113°.[1]

Előállítása

Mivel egyszerű, termikusan stabil vegyület, számos módon elő lehet állítani.

  • Nitrozilkénsav és HCl elegyítésével. Ezt a módszert használják ipari előállítására.
HCl + NOHSO4 → H2SO4 + NOCl
  • Laboratóriumban kényelmesebb módszer a salétromossav HCl-dal végzett (reverzibilis) dehidratálása[2]
HNO2 + HCl → H2O + NOCl
Pd + HNO3 + 3 HCl → PdCl2 + 2 H2O + NOCl
  • Klór és nitrogén-monoxid közvetlen reakciójával is nyerhető, ez a reakció 100 °C hőmérséklet felett a fordított irányban játszódik le.
Cl2 + 2 NO → 2NOCl
  • Az elemek 400 °C-on végzett közvetlen egyesítésével is előállítható, bár ilyenkor valamelyest fellép a fentebb említett bomlás is.
N2 + O2 + Cl2 → 2 NOCl ⇌ 2 NO + Cl2

Előfordulása a királyvízben

Sósav és salétromsav összekeverésekor az alábbi reakció szerint keletkezik:[3]

HNO3 + 3 HCl → Cl2 + 2 H2O + NOCl

A salétromsavban a NOCl könnyen nitrogén-dioxiddá oxidálódik. Jelenlétét a királyvízben Edmund Davy írta le 1831-ben.[4]

Reakciói

Reakciói többségében elektrofilként és oxidálószerként viselkedik. Halogenid akceptorokkal, például antimon-pentakloriddal nitrozónium sókká alakul:

NOCl + SbCl5 → [NO]+[SbCl6]−

Hasonló reakcióban kénsavval nitrokénsavat ad, mely a salétromossav és kénsav vegyes anhidridje:

ClNO + H2SO4 → ONHSO4 + HCl

Ezüst-tiocianáttal ezüst-klorid és nitrozil-tiocianát pszeudohalogén keletkezése közben reagál:

ClNO + AgSCN → AgCl + ONSCN

Felhasználják fém-nitrozil komplexek előállítására is. Molibdén-hexakarbonillal dinitrozildiklorid komplexet alkot:[5]

Mo(CO)6 + 2 NOCl → MoCl2(NO)2 + 6 CO

Szerves kémiai alkalmazásai

A kaprolaktám gyártása mellett más szerves szintetikus felhasználása is van. Alkénekre addícionálva α-klór-oximok állíthatók elő,[6] a reakció a Markovnyikov-szabályt követi. Keténekre addícionálva nitrozilszármazékok nyerhetőek:

H2C=C=O + NOCl → ONCH2C(O)Cl


Propilén-oxiddal α-klórnitritoalkil származékot ad:

Az amidokat N-nitrozo-származékokká alakítja.[7] Egyes gyűrűs aminokból alként képez, például aziridinnel etén, dinitrogén-oxid, valamint hidrogén-klorid keletkezése közben reagál.

Ipari alkalmazása

Ciklohexánnal fotokémiai reakcióban ciklohexanon-oxim-hidrokloridot képez. Ez a folyamat kihasználja, hogy a NOCl fotodisszociációra hajlamos, melynek során NO és Cl gyökök keletkeznek. Az oxidból kaprolaktámot állítanak elő, mely a Nylon-6 gyártásának kiindulási anyaga.[8]

Hivatkozások

  1. ↑ Holleman, A. F.. Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press (2001. november 20.). ISBN 0-12-352651-5 
  2. ↑ Morton, J. R. (1953. november 20.). „Nitrosyl Chloride”. Inorganic Syntheses 48, 52. o. DOI:10.1002/9780470132357.ch16. 
  3. ↑ Beckham, L. J. (1951). „Nitrosyl Chloride”. Chemical Reviews 48 (3), 319–396. o. DOI:10.1021/cr60151a001. 
  4. ↑ Edmund Davy (1830–1837). „On a New Combination of Chlorine and Nitrous Gas” 3, 27–29. o. 
  5. ↑ Johnson, B. F. G. (1970. november 20.). „Dihalogenodinitrosylmolybdenum and Dihalogenodinitrosyltungsten”. Inorg. Synth. 12, 264–266. o. DOI:10.1002/9780470132432.ch47. 
  6. ↑ (1969) „7-cyanoheptanal” 49, 27. o. DOI:10.15227/orgsyn.049.0027. 
  7. ↑ Van Leusen, A. M. (1977. november 20.). „p-Tolylsulfonyldiazomethane”. Org. Synth. 57, 95. o. DOI:10.15227/orgsyn.057.0095. 
  8. ↑ Ritz, Josef. Caprolactam, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. DOI: 10.1002/14356007.a05_031 (2002. november 20.) 

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Nitrosyl chloride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.