Los azanos / ˌ æ z eɪ n s / son hidronitrógenos acíclicos, saturados , lo que significa que están formados únicamente por átomos de hidrógeno y nitrógeno y todos los enlaces son enlaces simples . Por tanto, son hidruros de nitrato . Como los hidronitrógenos cíclicos están excluidos por definición, los azanos comprenden una serie homóloga de compuestos inorgánicos con la fórmula química general N
norteyo
n+2.
Cada átomo de nitrógeno tiene tres enlaces (enlaces NH o NN) y cada átomo de hidrógeno está unido a un átomo de nitrógeno (enlaces HN). Una serie de átomos de nitrógeno unidos se conoce como esqueleto de nitrógeno o cadena principal de nitrógeno. La cantidad de átomos de nitrógeno se utiliza para definir el tamaño del azano (p. ej., N 2 -azano).
El azano más simple posible (la molécula original) es el amoníaco , NH
3No hay límite para la cantidad de átomos de nitrógeno que se pueden unir, la única limitación es que la molécula sea acíclica, esté saturada y sea un hidronitrógeno.
Los azanos son reactivos y tienen una actividad biológica significativa . Los azanos pueden considerarse como una porción biológicamente más activa o reactiva ( grupos funcionales ) de la molécula, que pueden incluirse en árboles moleculares.
Los hidronitrógenos saturados pueden ser:
Según las definiciones de la IUPAC , los dos primeros son azanos, mientras que el tercer grupo se denomina cicloazanos. Los hidronitrógenos saturados también pueden combinar cualquiera de las estructuras lineales, cíclicas (por ejemplo, policíclicas) y ramificadas, y siguen siendo azanos (sin fórmula general) siempre que sean acíclicos (es decir, que no tengan bucles). También tienen enlaces covalentes simples entre sus nitrógenos.
Los azanos con más de tres átomos de nitrógeno pueden organizarse de varias maneras diferentes, formando isómeros estructurales . El isómero más simple de un azano es aquel en el que los átomos de nitrógeno están dispuestos en una sola cadena sin ramificaciones. Este isómero a veces se denomina isómero n (n de "normal", aunque no es necesariamente el más común). Sin embargo, la cadena de átomos de nitrógeno también puede estar ramificada en uno o más puntos. El número de isómeros posibles aumenta rápidamente con el número de átomos de nitrógeno.
Debido a la baja energía de inversión, los azanos ramificados no sustituidos no pueden ser quirales . Además de estos isómeros, la cadena de átomos de nitrógeno puede formar uno o más bucles. Dichos compuestos se denominan cicloazanos.
La nomenclatura de la IUPAC nombra sistemáticamente los compuestos nitrogenados mediante la identificación de las cadenas de hidronitrógeno, de forma análoga a la nomenclatura de los alcanos . Las cadenas de hidronitrógeno saturadas y no ramificadas se nombran con un prefijo numérico griego para el número de nitrógenos y el sufijo "-azano" para los hidronitrógenos con enlaces simples, o "-azeno" para los que tienen enlaces dobles. [1]
Los azanos de cadena lineal a veces se indican con el prefijo n- (para normal ) cuando existe un isómero no lineal. Aunque esto no es estrictamente necesario, su uso es común en casos en los que existe una diferencia importante en las propiedades entre los isómeros de cadena lineal y de cadena ramificada.
Los miembros de la serie (en términos de número de átomos de nitrógeno) se nombran de la siguiente manera:
Los azanos con tres o más átomos de nitrógeno se nombran añadiendo el sufijo - azano al prefijo multiplicador numérico apropiado . Por lo tanto, triazano , N
3yo
5; tetrazano o tetraazano, N
4yo
6; pentazano o pentaazano, N
5yo
7; hexazano o hexaazano, N
6yo
8; etc. El prefijo es generalmente griego, con las excepciones de nonaazane que tiene un prefijo latino , y undecaazane y tridecaazane que tienen prefijos de idiomas mixtos.
El amoniaco es explosivo cuando se mezcla con aire (entre un 15 y un 25 %). Otros azanos de menor peso también pueden formar mezclas explosivas con el aire. Los azanos líquidos más ligeros son muy inflamables; este riesgo aumenta con la longitud de la cadena de nitrógeno. Una consideración para la detección y el control de riesgos es que el amoniaco es más ligero que el aire, lo que crea la posibilidad de acumulación en los techos.
Relacionados con los azanos hay una serie homóloga de grupos funcionales , cadenas laterales o radicales con la fórmula química general N
norteyo
n+1. Los ejemplos incluyen azanilo ( NH
2) y el hidrazinilo. Este grupo se abrevia generalmente con el símbolo N. [ cita requerida ]