अजाइड
रसायन विज्ञान में, एज़ाइड रासायनिक सूत्र के साथ एक रैखिक आणविक ज्यामिति, बहुपरमाणुक आयन है N−3 और रासायनिक संरचना −N=N+=N−. यह हाइड्रोज़ोइक एसिड का संयुग्म आधार है HN3. कार्बनिक अजाइड सूत्र के साथ कार्बनिक यौगिक हैं RN3, azide कार्यात्मक समूह युक्त।[1]एज़ाइड्स का प्रमुख अनुप्रयोग वायु थैलियों में प्रणोदक के रूप में होता है।[1]
तैयारी
नाइट्रस ऑक्साइड की प्रतिक्रिया से सोडियम एज़ाइड औद्योगिक रूप से बनाया जाता है, N2O सोडियम एमाइड के साथ NaNH2 तरल अमोनिया में विलायक के रूप में:[2]
- N2O + 2 NaNH2 → NaN3 + NaOH + NH3
सोडियम एजाइड से कई अकार्बनिक एजाइड प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से तैयार किए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, बारूद भरा हुआ पटाखा में प्रयुक्त अज़ाइड का नेतृत्व करें, सीसा नाइट्रेट और सोडियम एजाइड के बीच नमक मेटाथेसिस प्रतिक्रिया से तैयार किया जा सकता है। एक वैकल्पिक मार्ग तरल अमोनिया में घुले चांदी azide के साथ धातु की सीधी प्रतिक्रिया है।[3] कुछ एज़ाइड्स हाइड्रोज़ोइक एसिड के साथ कार्बोनेट लवणों का इलाज करके तैयार किए जाते हैं।
बॉन्डिंग
Azide कार्बन डाईऑक्साइड के साथ isoelectronic है CO2, सायनेट OCN−, नाइट्रस ऑक्साइड N2O, नाइट्रोनियम आयन NO+2 और सायनोजेन फ्लोराइड NCF। प्रति वैलेंस बांड सिद्धांत, एज़ाइड को कई अनुनाद संरचनाओं द्वारा वर्णित किया जा सकता है; एक महत्वपूर्ण प्राणी N−=N+=N−
प्रतिक्रियाएं
एज़ाइड लवण नाइट्रोजन गैस की रिहाई के साथ विघटित हो सकते हैं। क्षार धातु azides के अपघटन तापमान हैं: NaN3 (275 डिग्री सेल्सियस), KN3 (355 डिग्री सेल्सियस), RbN3 (395 डिग्री सेल्सियस), और CsN3 (390 डिग्री सेल्सियस)। इस विधि का उपयोग अतिशुद्ध क्षार धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है:[4]
- 2 MN3 2 M + 3 N2
एजाइड लवणों का प्रोटोनेशन प्रबल अम्लों की उपस्थिति में विषैला हाइड्रोजोइक अम्ल देता है:
- H+ + N−3 → HN3
एजाइड एक लिगेंड के रूप में कई संक्रमण धातु एजाइड परिसरों का निर्माण करता है। ऐसे कुछ कंपाउंड ज्यादा शॉक सेंसिटिव होते हैं।
कई अकार्बनिक सहसंयोजक एजाइड्स (जैसे, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन एजाइड्स) का वर्णन किया गया है।[5] एजाइड आयन न्यूक्लियोफाइल के रूप में व्यवहार करता है; यह स्निग्ध और सुगंधित दोनों प्रणालियों के लिए न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन से गुजरता है। यह एपॉक्साइड्स के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे रिंग-ओपनिंग होती है; यह 1,4-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिकों के अलावा माइकल-जैसे संयुग्मित होता है।[1]
एज़ाइड्स को रिलीज करने के लिए प्रेरित करके धातु नाइट्रिडो परिसरों के पूर्ववर्ती के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है N2, असामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं में एक धातु परिसर का निर्माण (उच्च-वैलेंट आयरन देखें)।
निस्तारण
अम्लीकृत होने पर एज़ाइड्स नाइट्राइट यौगिकों जैसे सोडियम नाइट्राइट के साथ विघटित हो जाते हैं। यह निपटान से पहले अवशिष्ट एज़ाइड्स को नष्ट करने की एक विधि है।[6] इस प्रक्रिया में, नाइट्रोजन, नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड बनते हैं:
- 3 N−3 + NO−2 + 2 H2O → 5 N2 + 4 OH−
- N−3 + 7 NO−2 + 4 H2O → 10 NO + 8 OH−
अनुप्रयोग
सालाना लगभग 251 टन एजाइड युक्त यौगिकों का उत्पादन होता है, मुख्य उत्पाद सोडियम एजाइड है।[7] सोडियम एज़ाइड NaN3 ऑटोमोबाइल एयरबैग में प्रणोदक है। यह नाइट्रोजन गैस देने के लिए गर्म करने पर विघटित हो जाता है, जिसका उपयोग वायु थैली को शीघ्रता से फैलाने के लिए किया जाता है:[7]
- 2 NaN3 → 2 Na + 3 N2
भारी धातु एजाइड, जैसे सीसा एजाइड, Pb(N3)2, शॉक-सेंसिटिव डेटोनेटर हैं जो संबंधित धातु और नाइट्रोजन में विघटित होते हैं, उदाहरण के लिए:[8]
- Pb(N3)2 → Pb + 3 N2
सिल्वर एजाइड AgN3 और बेरियम एजाइड Ba(N3)2 समान रूप से उपयोग किए जाते हैं। कुछ कार्बनिक एजाइड्स संभावित रॉकेट प्रणोदक हैं, एक उदाहरण 2-डाइमिथाइलएमिनोइथाइलाजाइड|2-डाइमिथाइलएमिनोएथाइलाजाइड (DMAZ) (CH3)2NCH2CH2N3.
सुरक्षा
एज़ाइड्स एक्सप्लोसोफोर हैं[9][10] और जहर। सोडियम एजाइड सोडियम साइनाइड जितना ही विषैला होता है (मौखिक के साथ LD50 चूहों में 27 मिलीग्राम/किग्रा) और त्वचा के माध्यम से अवशोषित किया जा सकता है। भारी धातु एजाइड, जैसे सीसा एजाइड [[प्राथमिक विस्फोटक]] होते हैं जब गर्म या हिलाया जाता है तो उच्च विस्फोटक विस्फोट होता है। सोडियम एजाइड या HN के घोल से हेवी-मेटल एजाइड बनते हैं3 वाष्प भारी धातुओं या उनके लवणों के संपर्क में आते हैं। कुछ परिस्थितियों में हेवी-मेटल एजाइड्स जमा हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, धातु पाइपलाइनों में और विभिन्न उपकरणों के धातु घटकों (रोटरी बाष्पीकरणकर्ता, फ्रीज सुखाने के उपकरण, कूलिंग ट्रैप, पानी के स्नान, अपशिष्ट पाइप) पर, और इस प्रकार हिंसक विस्फोट हो सकते हैं।
यह भी देखें
- पेंटाजेनियम
- पेंटाज़ोलेट (साइक्लो-एन5−)
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 S. Bräse; C. Gil; K. Knepper; V. Zimmermann (2005). "Organic Azides: An Exploding Diversity of a Unique Class of Compounds". Angewandte Chemie International Edition. 44 (33): 5188–5240. doi:10.1002/anie.200400657. PMID 16100733.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 433. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ Müller, Thomas G.; Karau, Friedrich; Schnick, Wolfgang; Kraus, Florian (2014). "मेटल एज़ाइड्स के लिए एक नया मार्ग". Angewandte Chemie. 53 (50): 13695–13697. doi:10.1002/anie.201404561. PMID 24924913.
- ↑ E. Dönges "Alkali Metals" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 475.
- ↑ I. C. Tornieporth-Oetting & T. M. Klapötke (1995). "सहसंयोजक अकार्बनिक एजाइड्स". Angewandte Chemie International Edition in English. 34 (5): 511–520. doi:10.1002/anie.199505111.
- ↑ Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, Board on Chemical Sciences and Technology, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council (1995). Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals. Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0-309-05229-7.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ 7.0 7.1 Horst H. Jobelius, Hans-Dieter Scharff "Hydrazoic Acid and Azides" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a13_193
- ↑ Shriver and Atkins. Inorganic Chemistry (Fifth Edition). W. H. Freeman and Company, New York, pp 382.
- ↑ Treitler, Daniel S.; Leung, Simon (2 September 2022). "How Dangerous Is Too Dangerous? A Perspective on Azide Chemistry". The Journal of Organic Chemistry (in English). 87 (17): 11293–11295. doi:10.1021/acs.joc.2c01402. ISSN 0022-3263. PMID 36052475. S2CID 252009657. Retrieved 18 September 2022.
- ↑ Mandler, Michael D.; Degnan, Andrew P.; Zhang, Shasha; Aulakh, Darpandeep; Georges, Ketleine; Sandhu, Bhupinder; Sarjeant, Amy; Zhu, Yeheng; Traeger, Sarah C.; Cheng, Peter T.; Ellsworth, Bruce A.; Regueiro-Ren, Alicia (28 January 2022). "Structural and Thermal Characterization of Halogenated Azidopyridines: Under-Reported Synthons for Medicinal Chemistry". Organic Letters. 24 (3): 799–803. doi:10.1021/acs.orglett.1c03201. PMID 34714083. S2CID 240154010.
बाहरी संबंध
