Cianură de cupru (I)
| Cianură de cupru (I) | |
|---|---|
 | |
| Numele IUPAC | |
| Cianură de cupru (I) | |
| Denumiri alternative | |
| Cianură de cupru, cianură de cupru | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | CuCN |
| Masa moleculară ( u ) | 89,563 |
| Aspect | alb solid |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 208-883-6 |
| PubChem | 11009 |
| ZÂMBETE | [C-]#N.[Cu+] |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 2,92 |
| Solubilitate în apă | neglijabil |
| Temperatură de topire | 474 ° C (747 K) |
| Proprietăți toxicologice | |
| LD 50 (mg / kg) | 1,265 mg / kg (șobolan oral) |
| Informații de siguranță | |
| Simboluri de pericol chimic | |
  | |
| Pericol | |
| Fraze H | 300-310-330-410 |
| Sfaturi P | 260-264-273-280-284-301 + 310 |
Cianura de cupru (I) este compusul anorganic cu formula CuCN. În vechea nomenclatură tradițională se numește cianură cupruasă . În condiții normale, este un solid alb practic insolubil în apă. Disponibil comercial, este utilizat în principal în galvanizare , ca catalizator de polimerizare și ca reactiv pentru sinteza nitrilului . [1] Este un compus care trebuie tratat cu grijă, având în vedere toxicitatea sa puternică.
Structura
În stare solidă CuCN are o structură polimerică. Există în două polimorfe , ambele formate din lanțuri de unități - [Cu-CN] n - unde atomii de cupru sunt legați de punți de cianură .
Polimorful stabil la temperatură scăzută este cunoscut sub numele de LT-CuCN și este cel prezent în probele disponibile în comerț; lanțurile nu sunt liniare, dar au o formă ondulată care se repetă la fiecare nouă unități CuCN (Figura 1). Structura cristalină este ortorombică , grupul spațial C222 1 , cu constante de rețea a = 784 pm , b = 1280 pm, c = 1814 pm. [2]
Polimorful stabil la temperaturi ridicate, cunoscut sub numele de HT-CuCN, este izostructural cu AgCN cu lanțuri liniare - [Cu-CN] n - (Figura 2) într-o rețea hexagonală , grup spațial R3m, cu constante de rețea a = 591 pm , c = 486 pm. [3]
Figura 1: Structura LT-CuCN cu lanțuri ondulate dispuse în secvența ABAB. Legenda: cupru = portocaliu, cian = grupuri de cianuri cu orientare dezordonată a capului-coadă.
Figura 2: Structura HT-CuCN cu lanțuri dispuse de-a lungul axei c. Legenda: cupru = portocaliu, cian = grupuri de cianuri cu orientare dezordonată a capului-coadă.
LT-CuCN poate fi transformat în HT-CuCN prin încălzire la 563 K într-o atmosferă inertă. În ambele polimorfe, distanțele C - Cu și Cu - N sunt de aproximativ 185 pm, iar grupurile CN sunt orientate într-un mod dezordonat în direcția cap-coadă. [4]
Sinteză
CuCN se prepară prin reducerea sulfatului de cupru cu hidrogen sulfit de sodiu la 60 ° C, apoi prin adăugarea de cianură de sodiu . [5] Soluția de sulfat de cupru de culoare albastră devine verde după adăugarea de NaHSO 3 ; în acest moment se adaugă NaCN. Se obține un produs cu structură LT-CuCN.
- 2CuCN 4 + NaHSO 3 + H 2 O + 2NaCN → 2CuCN + 3NaHSO 4
Punct de vedere istoric, prepararea CuCN implicat reacția dintre CUSO4 și NaCN; cu toate acestea, în această reacție redox se formează gazul toxic (CN) 2 și sunt necesari doi echivalenți de NaCN pentru fiecare echivalent de CuCN produs. [6] Cianura de cupru produsă în acest mod este impură.
- 2CuSO 4 + 4NaCN → 2CuCN + (CN) 2 + 2Na 2 SO 4
În ultima reacție ionul cianură acționează ca un agent reducător producând Cu (I); din acest motiv, cianura de cupru (II), Cu (CN) 2 nu este cunoscută. Din același motiv există iodură de cupru (I) , CuI, în timp ce iodura de cupru (II) corespunzătoare, CuI 2 nu este cunoscută.
Reactivitate
CuCN este practic insolubil în apă, dar se dizolvă în soluții care conțin anionul CN - formând complexele [Cu (CN) 3 ] 2- și [Cu (CN) 4 ] 3- , care au geometrie plană trigonală și respectiv tetraedrică . Acest comportament diferă de cel al cianurilor de aur și argint care în soluție formează ioni liniari [M (CN) 2 ] - . [7]
Utilizări
CuCN este utilizat în principal în galvanizarea și reacțiile de chimie organică ca catalizator de polimerizare și ca reactiv pentru sinteza nitrilului . [1] De exemplu, în reacția Rosenmund-von Braun este utilizat pentru prepararea ariilor nitrilici . [8]
Este, de asemenea, utilizat pentru sinteza reactivilor organo-cupru prin transmetalare cu reactivi organo-litiu :
- CuCN + 2BuLi → Bu 2 CuLi + LiCN
CuCN a fost, de asemenea, utilizat ca pigment pentru vopselele antivegetative marine și are proprietăți fungicide și insecticide. [1]
Informații privind toxicitatea / siguranța
CuCN este disponibil comercial. Compusul este foarte toxic și poate fi letal dacă este ingerat, inhalat sau prin contact cu pielea. Nu există dovezi ale efectelor cancerigene. De asemenea, este foarte toxic pentru viața acvatică, cu efecte de lungă durată. [9]
Notă
Bibliografie
- HJ Barber, cianură de cupru: o notă privind pregătirea și utilizarea sa , în J. Chem. Soc. , 1943, p. 79, DOI : 10.1039 / JR9430000079 . Adus la 22 ianuarie 2014 .
- SJ Hibble, SM Cheyne, AC Hannon și SG Eversfield, CuCN: Un material polimorf. Structura unei forme determinată din difracția totală de neutroni , în Inorg. Chem. , vol. 41, nr. 20, 2002, pp. 4990-4992, DOI : 10.1021 / ic0257569 . Adus la 22 ianuarie 2014 .
- SJ Hibble, SG Eversfield, AR Cowley și AM Chippindale, Cianură de cupru (i): un compus simplu cu o structură complicată și o reactivitate surprinzătoare la temperatura camerei , în Angew. Chem. Ed. Int. , Vol. 43, nr. 5, 2004, pp. 628-630, DOI : 10.1002 / an.200352844 . Adus la 22 ianuarie 2014 .
- CF Koelsch și AG Whitney, The Rosenmund - von Braun nitrile synthesis , în J. Org. Chem. , vol. 6, nr. 6, 1941, pp. 795–803, DOI : 10.1021 / jo01206a002 . Adus la 22 ianuarie 2014 .
- S. Kroeker, RE Wasylishen și JV Hanna, Structura cianurii de cupru solid (I): un studiu de rezonanță magnetică și quadrupolă multinucleară , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 121, nr. 7, 1999, pp. 1582–1590, DOI : 10.1021 / ja983253p . Adus la 22 ianuarie 2014 .
- ( EN ) HW Richardson, Cupru compuși , în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Wiley-VCH, 2002, DOI : 10.1002 / 14356007.a07_567 .
- ( EN ) HG Sharpe, The chimical of cyano complexes of the transition metal , Academic Press, 1976, ISBN 0-12-638450-9 .
- Sigma-Aldrich, fișa cu date de siguranță a cianurii de cupru (I) .
- JV Supniewski și PL Salzberg., Cianură de alil , în Org. Sintetizator. , vol. 8, 1928, p. 4. Adus la 22 ianuarie 2014 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre cianura de cupru (I)
| Controlul autorității | GND ( DE ) 4310193-8 |
|---|
