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Cloruro de nitrosilo

El cloruro de nitrosilo es el compuesto químico de fórmula NOCl. Es un gas amarillo que se encuentra comúnmente como componente del agua regia , una mezcla de 3 partes de ácido clorhídrico concentrado y 1 parte de ácido nítrico concentrado . Es un fuerte electrófilo y agente oxidante . A veces se le llama reactivo de Tilden, en honor a William A. Tilden , quien fue el primero en producirlo como compuesto puro. [1]

Estructura y síntesis

La molécula está doblada. Existe un doble enlace entre N y O (distancia = 1,16 Å) y un enlace simple entre N y Cl (distancia = 1,96 Å). El ángulo O=N-Cl es 113°. [2]

Producción

El cloruro de nitrosilo se puede producir de muchas formas.

HCl + NOHSO 4H 2 SO 4 + NOCl
HNO2 + HCl → H2O + NOCl
Cl 2 + 2 NO → 2 NOCl
2NO2 + 4 HCl → 2NOCl + 2H2O + Cl2

Ocurrencia en agua regia

El NOCl también surge de la combinación de ácidos clorhídrico y nítrico según la siguiente reacción: [6]

HNO 3 + 3 HCl → 2[Cl] + 2 H 2 O + NOCl

En el ácido nítrico, el NOCl se oxida fácilmente a dióxido de nitrógeno . La presencia de NOCl en agua regia fue descrita por Edmund Davy en 1831. [7]

Reacciones

El NOCl se comporta como electrófilo y oxidante en la mayoría de sus reacciones. Con aceptores de haluros , por ejemplo pentacloruro de antimonio , se convierte en sales de nitrosonio :

NOCl + SbCl 5 → [NO] + [SbCl 6 ]

En una reacción relacionada, el ácido sulfúrico da ácido nitrosilsulfúrico , el anhídrido de ácido mixto del ácido nitroso y sulfúrico:

ClNO + H 2 SO 4 → ONHSO 4 + HCl

El NOCl reacciona con el tiocianato de plata para dar cloruro de plata y el pseudohalógeno nitrosiltiocianato:

ClNO + AgSCN → AgCl + ONSCN

De manera similar, reacciona con cianuro de plata para dar cianuro de nitrosilo . [8]

El cloruro de nitrosilo se utiliza para preparar complejos metálicos de nitrosilo . Con hexacarbonilo de molibdeno , NOCl da el complejo de dicloruro de dinitrosilo: [9]

Mo(CO) 6 + 2 NOCl → MoCl 2 (NO) 2 + 6 CO

Disuelve el platino: [10]

Pt + 6 NOCl → (NO + ) 2 [PtCl 6 ] 2- + 4 NO

Aplicaciones en síntesis orgánica.

Además de su papel en la producción de caprolactama, el NOCl encuentra otros usos en la síntesis orgánica . Se añade a los alquenos para producir α- clorooximas . [11] La adición de NOCl sigue la regla de Markovnikov . Los cetenos también añaden NOCl, dando derivados nitrosilo:

H2C =C=O + NOCl → ONCH2C ( O )Cl

Los epóxidos reaccionan con NOCl para dar derivados de α-cloronitritoalquilo. En el caso del óxido de propileno, la adición se realiza con alta regioquímica: [12]

Convierte amidas en derivados N -nitroso. [13] El NOCl convierte algunas aminas cíclicas en alquenos. Por ejemplo, la aziridina reacciona con NOCl para dar eteno , óxido nitroso y cloruro de hidrógeno .

Aplicaciones industriales

El NOCl y el ciclohexano reaccionan fotoquímicamente para dar clorhidrato de ciclohexanona oxima . Este proceso aprovecha la tendencia del NOCl a sufrir fotodisociación en radicales NO y Cl. La ciclohexanona oxima se convierte en caprolactama , un precursor del nailon-6 . [3]

Importancia histórica

Antes de la llegada de los métodos espectroscópicos modernos para el análisis químico, la degradación química informativa y la elucidación de la estructura requerían la caracterización de los componentes individuales de varios extractos. En particular, la introducción antes mencionada del cloruro de nitrosilo por parte de Tilden en 1875, como reactivo para producir derivados cristalinos de terpenos, por ejemplo, α-pineno a partir de aceite de trementina, permitió a los investigadores distinguir fácilmente un terpeno de otro: [14]

Seguridad

El cloruro de nitrosilo es muy tóxico e irritante para los pulmones, los ojos y la piel.

Referencias

  1. ^ Tilden, William A. (1874). "XXXII.—Sobre el agua regia y los cloruros de nitrosilo". J. química. Soc . 27 : 630–636. doi :10.1039/JS8742700630.
  2. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Química Inorgánica . San Diego: Prensa académica. ISBN 0-12-352651-5.
  3. ^ ab Ritz, Josef; Fuchs, Hugo; Kieczka, Heinz; Morán, William C. (2002). "Caprolactama". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a05_031. ISBN 3527306730.
  4. ^ Morton, JR; Wilcox, HW; Moellerf, Therald; Edwards, Delwin C. (1953). "Cloruro de nitrosilo". En Bailar, John C. Jr (ed.). Síntesis inorgánicas . vol. 4. McGraw-Hill. pag. 48.doi : 10.1002 /9780470132357.ch16 . ISBN 9780470132357.
  5. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . pag. 456.ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ^ Beckham, LJ; Fessler, WA; Kise, MA (1951). "Cloruro de nitrosilo". Reseñas químicas . 48 (3): 319–396. doi :10.1021/cr60151a001. PMID  24541207.
  7. ^ Edmund Davy (1830-1837). "Sobre una nueva combinación de cloro y gas nitroso". Resúmenes de los artículos impresos en Philosophical Transactions de la Royal Society de Londres . 3 : 27–29. JSTOR  110250.
  8. ^ Kirby, GW (1977). "Conferencia Tilden. Compuestos electrófilos C-nitroso". Reseñas de la sociedad química . 6 : 1. doi : 10.1039/CS9770600001.
  9. ^ Johnson, BFG; Al-Obadi, KH (1970). "Dihalogenodinitrosilmolibdeno y dihalogenodinitrosiltungsteno". Síntesis inorgánicas . vol. 12. págs. 264–266. doi :10.1002/9780470132432.ch47. ISBN 9780470132432. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  10. ^ Moravek, Richard T. (1986). "Hexacloroplatinato de nitrosilo (IV)". Síntesis inorgánicas . vol. 24. págs. 217-220. doi :10.1002/9780470132555.ch63. ISBN 9780470132555.
  11. ^ Ohno, M.; Naruse, N.; Terasawa, I. (1969). "7-cianoheptanal". Org. Sintetizador . 49 : 27. doi : 10.15227/orgsyn.049.0027.
  12. ^ Malinovskii, MS; Medyantseva, Nuevo México (1953). "Óxidos de olefinas. IX. Condensación de óxidos de olefinas con cloruro de nitrosilo". Zhurnal Obshchei Khimii . 23 : 84–6.(traducido del ruso)
  13. ^ Van Leusen, AM; Strating, J. (1977). " p -Tolilsulfonildiazometano". Org. Sintetizador . 57 : 95. doi : 10.15227/orgsyn.057.0095.
  14. ^ Hanson, JS (2001). "El desarrollo de estrategias para la determinación de la estructura terpenoide". Informes de productos naturales . 18 (6): 607–617. doi :10.1039/b103772m.

enlaces externos