Alkylhydraziner

Alkylhydraziner är organiska derivat av N 2 H 4 hydrazin , i vilka en eller flera väteatomer är ersatta med alkylgrupper . Av alkylhydrazinerna är 1,1-dimetylhydrazin ("heptyl") den mest välkända komponenten i högkokande raketbränsle .

Nomenklatur

Beroende på strukturen hos alkylhydraziner finns det monosubstituerade, sym - disubstituerade ( hydrazoföreningar ) och icke -sym- disubstituerade, tri- och tetrasubstituerade alkylhydraziner. Till exempel ( C2H5 ) 2N - NH2-1,1 -dietylhydrazin, (CH3 ) 2N - N (CH3 ) 2 - tetraetylhydrazin . I närvaro av högre grupper i molekylen anses hydrazinfragmentet vara en substituent och betecknas med prefixet hydrazino- .

Egenskaper

Alifatiska alkylhydraziner är flytande under normala förhållanden, färglösa ämnen med en stark specifik lukt.

Molekyler av alkylhydraziner, särskilt lägre monosubstituerade alkylhydraziner, är starkt associerade med varandra genom intermolekylära vätebindningar, och av denna anledning är kokpunkterna, densiteterna och brytningsindexen för dessa ämnen betydligt högre än för alkylaminer med motsvarande molekylvikt. Vid övergång från mono- till di-, tri- och tetrasubstituerade alkylhydraziner försvagas den intermolekylära associationen.

Eftersom hydrazin är mindre basiskt än ammoniak , är alkylhydraziner mindre basiska än liknande alkylaminer . Algylhydraziner kan bilda salter med mineralsyror (alkylhydrazoniumsalter):

{\mathsf {(CH_{3})_{2}N{\text{-}}NH_{2}+HCl\högerpil [(CH_{3})_{2}N{\text{- }}NH_{3}]Cl}}

Kan nitrosera och bilda organiska azider :

{\mathsf {CH_{3}NH{\text{-}}NH_{2}\ {\xrightarrow[{HX}]{HNO_{2}}}\ CH_{3}N_{3}}}

Begränsande alifatiska alkylhydraziner är starka reduktionsmedel. De oxideras långsamt av atmosfäriskt syre redan vid låga temperaturer:

{\mathsf {CH_{3}NH{\text{-}}NH_{2}\ {\xrightarrow[{}]{O_{2}}}\ CH_{4}+N_{2}+H_ {2}O}}

Autooxidation av alkylhydraziner fortsätter med mellanliggande bildning av hydroperoxider och nitrener :

{\mathsf {(CH_{3})_{2}N{\text{-}}NH_{2}+O_{2}\högerpil [(CH_{3})_{2}NH{\ text{-}}OOH]\högerpil [(CH_{3})_{2}NN:]+H_{2}O_{2}}}

Kontakt av alkylhydraziner på en utvecklad yta kan leda till självantändning. Vid förbränning av alkylhydraziner frigörs en betydande mängd värme.

Mild oxidation av symmetriska dialkylaminer ger motsvarande azoföreningar :

{\mathsf {CH_{3}NH{\text{-}}NHCH_{3}\ {\xrightarrow[{}]{[O]}}\ CH_{3}N{\text{=}} NCH_{3}}}

Får

Syntesen av alkylhydraziner utförs på flera sätt.

Hydrazinalkyleringsreaktioner:

{\mathsf {RX+NH_{2}{\text{-}}NH_{2}\högerpil [RNH_{2}{\text{-}}NH_{2}]X\högerpil RNH{\text {-}}NH_{2}+HX}}

Nitrosaminreduktionsreaktioner , till exempel med zinkdamm i ättiksyra :

{\mathsf {(CH_{3})_{2}N{\text{-}}N{\text{=}}O\ {\xrightarrow[{}]{[H]}}\ ( CH_{3})_{2}N{\text{-}}NH_{2}}}

Reaktion med N-kloraminer:

{\mathsf {R^{1}{\text{-}}NH_{2}+Cl{\text{-}}NH{\text{-}}R^{2}{\xrightarrow[{ -NaCl}]{NaOH}}\ R^{1}NH{\text{-}}NHR^{2}}}

Toxicitet

De lägre alkylhydrazinerna är mycket giftiga. I synnerhet kan metylhydrazin i koncentrationer på ~0,01% döda svampar och bakterier . MPC för alkylhydraziner är 0,1 mg/l i termer av hydrazin.

Litteratur

O. Ya. Neiland . Organisk kemi. - M . : Högre skola, 1990. - 751 sid. - 35 000 exemplar. — ISBN 5-06-001471-1 .
Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 sid.
Ioffe B. V. , Kuznetsov M. A. , Potekhin A. A. Kemi av organiska derivat av hydrazin. - L. : Chemistry, 1978. - 224 sid. - 1585 exemplar.