Las imidas están relacionadas con las amidas inorgánicas , que contienen los aniones H 2 N − , los nitruros , que contienen los aniones N 3− y los nitridohidruros o nitruros hidruros, que contienen tanto aniones nitruro N 3− como hidruro H − .
Además de las imidas en estado sólido, también se conocen imidas moleculares en gases diluidos, donde se puede estudiar su espectro.
Cuando el hidrógeno del grupo imida se sustituye por un grupo orgánico, se obtiene una organoimida. Se conocen complejos de actínidos y tierras raras con organoimidas. [1]
Propiedades
El imida de litio experimenta una transición de fase a 87 °C donde pasa de un estado ordenado a un estado desordenado más simétrico. [2]
Estructura
Muchas imidas tienen una estructura de sal de roca cúbica, en la que el metal y el nitrógeno ocupan las posiciones principales. La posición del átomo de hidrógeno es difícil de determinar, pero está desordenada.
Muchas de las moléculas de imidas simples de metales pesados son lineales. Esto se debe a que el orbital 2p lleno del nitrógeno dona electrones a un orbital d vacío en el metal. [3]
Al calentar la amida de litio con hidruro de litio se obtiene imida de litio y gas hidrógeno. Esta reacción se produce cuando el amoníaco liberado reacciona con el hidruro de litio. [2]
Calentando la amida de magnesio a unos 400 °C se obtiene imida de magnesio con pérdida de amoníaco . La propia imida de magnesio se descompone si se calienta entre 455 y 490 °C. [6]
La imida de berilio se forma a partir de amida de berilio cuando se calienta a 230 °C en vacío. [7]
Cuando el metal estroncio se calienta con amoníaco a 750 °C, se forma el imida de estroncio de color amarillo oscuro. [8]
Cuando el vapor de bario se calienta con amoníaco en una descarga eléctrica, se forma el gas molecular BaNH. [9] También se conocen las moléculas ScNH, YNH y LaNH. [10] [11]
Almacenamiento de hidrógeno
Las imidas inorgánicas son de interés porque pueden almacenar hidrógeno de forma reversible, lo que puede ser importante para la economía del hidrógeno . Por ejemplo, la imida de calcio puede almacenar un 2,1% de la masa de hidrógeno. Li2Ca (NH) 2 almacena hidrógeno de forma reversible y lo libera a temperaturas entre 140 y 206 °C. Puede retener de forma reversible un 2,3% de hidrógeno. [12] Cuando se añade hidrógeno a la imida, se producen amidas e hidruros. Cuando las imidas se calientan, pueden producir hidridonitruros o nitruros, pero estos pueden no reabsorber fácilmente el hidrógeno.
Lista
Iónico
Molecular
Se ha postulado que las iminas moleculares de otros actínidos llamados neptunimina y plutonimina existen en la fase gaseosa o en la matriz de gas noble. [29]
Referencias
^ Schädle, Dorothea; Anwander, Reiner (2019). "Química de organoimidas de actínidos y metales de tierras raras". Chemical Society Reviews . 48 (24): 5752–5805. doi :10.1039/c8cs00932e. PMID 31720564. S2CID 207938163.
^ abc Lowton, Rebecca L. (1999). Estudios estructurales y termogravimétricos de amidas e imidas de metales alcalinos (tesis doctoral). Universidad de Oxford, Reino Unido.
^ ab Janczyk, Alexandra; Lichtenberger, Dennis L.; Ziurys, Lucy M. (febrero de 2006). "Competencia entre las químicas de metal-amido y metal-imido en la serie alcalinotérrea: un estudio experimental y teórico de BaNH". Revista de la Sociedad Química Americana . 128 (4): 1109–1118. doi :10.1021/ja053473k. ISSN 0002-7863. PMID 16433526.
^ Nugent, WA; Mayer, JM, "Enlaces múltiples metal-ligando", J. Wiley: Nueva York, 1988.
^ Hazari, N.; Mountford, P., "Reacciones y aplicaciones de complejos de imido de titanio", Acc. Chem. Res. 2005, 38, 839-849. doi :10.1021/ar030244z
^ ab Dolci, Francesco; Napolitano, Emilio; Weidner, Eveline; Enzo, Stefano; Moretto, Pietro; Brunelli, Michela; Hansen, Thomas; Fichtner, Maximilian; Lohstroh, Wiebke (7 de febrero de 2011). "Magnesium Imide: Synthesis and Structure Determination of an Conventional Alkaline Terrain Imide from Decomposition of Magnesium Amide" (PDF) . Química inorgánica . 50 (3): 1116–1122. doi :10.1021/ic1023778. PMID 21190329.
^ ab Jacobs, Herbert; Juza, Robert (noviembre de 1969). "Darstellung und Eigenschaften von Berylliumamide und -imid". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán). 370 (5–6): 248–253. doi :10.1002/zaac.19693700507. ISSN 0044-2313.
^ ab Schultz‐Coulon, Verena; Irán, Elisabeth; Putz, Bernd; Schnick, Wolfgang (1999). "β-SrNH y β-SrND - Síntesis y Kristallstrukturbestimmung mittels Röntgen- und Neutronenbeugung an Pulvern". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 625 (7): 1086-1092. doi :10.1002/(SICI)1521-3749(199907)625:7<1086::AID-ZAAC1086>3.0.CO;2-B.
^ Janczyk, Alexandra; Lichtenberger, Dennis L.; Ziurys, Lucy M. (febrero de 2006). "Competencia entre las químicas de metal-amido y metal-imido en la serie alcalinotérrea: un estudio experimental y teórico de BaNH". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (4): 1109–1118. doi :10.1021/ja053473k. PMID 16433526.
^ abc Bhattacharyya, Soumen; Harrison, James F. (septiembre de 2020). "Estructura electrónica y enlace de las moléculas ScNH e YNH". Chemical Physics Letters . 754 : 137735. Bibcode :2020CPL...75437735B. doi :10.1016/j.cplett.2020.137735. S2CID 225222419.
^ ab Bhattacharyya, Soumen; Harrison, JF (1 de septiembre de 2019). "Estudio teórico de la estructura electrónica y el enlace de LaNH". Chemical Physics Letters . 730 : 551–556. Bibcode :2019CPL...730..551B. doi :10.1016/j.cplett.2019.06.042. S2CID 197120516.
^ abcde Verbraeken, Maarten Christiaan (febrero de 2009). Hidruros alcalinotérreos (nitruros) dopados (Tesis). Universidad de St Andrews. pag. 19. hdl :10023/714.
^ ab Peters, D.; Paulus, EF; Jacobs, H. (1990). "Darstellung und Kristallstruktur eines Kaliumimidonitridosilicatos, K3Si6N5 (NH) 6". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán). 584 (1): 129-137. doi :10.1002/zaac.19905840112. ISSN 0044-2313.
^ abc Ali, SI (diciembre de 1970). "Reacciones de tetrabromuro y yoduro de silicio con amida de potasio en amoniaco líquido". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán). 379 (1): 68–71. doi :10.1002/zaac.19703790112. ISSN 0044-2313.
^ Liu, Yongfeng; Liu, Tao; Xiong, Zhitao; Hu, Jianjiang; Wu, Guotao; Chen, Ping; Wee, Andrew TS; Yang, Ping; Murata, Kenji; Sakata, Ko (noviembre de 2006). "Síntesis y caracterización estructural de una nueva imida alcalinotérrea: MgCa (NH) 2". Revista europea de química inorgánica . 2006 (21): 4368–4373. doi : 10.1002/ejic.200600492 .
^ Watney, Nicholas SP; Gál, Zoltán A.; Webster, Matthew DS; Clarke, Simon J. (2005). "El primer nitruro de estaño(ii) ternario: NaSnN". Chemical Communications (33): 4190–2. doi :10.1039/b505208d. ISSN 1359-7345. PMID 16100599.
^ Maya, Leon (mayo de 1992). "Preparación de nitruro de estaño mediante un intermedio amida-imida". Química inorgánica . 31 (10): 1958–1960. doi :10.1021/ic00036a044. ISSN 0020-1669.
^ Wegner, B.; Essmann, R.; Jacobs, H.; Fischer, P. (diciembre de 1990). "Síntesis de imida de bario a partir de los elementos y desorden orientacional de aniones en BaND estudiados por difracción de neutrones de 8 a 294 K". Journal of the Less Common Metals . 167 (1): 81–90. doi :10.1016/0022-5088(90)90291-Q.
^ Jacobs, H; Gieger, B; Hadenfeldt, C (marzo de 1979). "Über das system kalium/lantano/amoniaco". Revista de los metales menos comunes (en alemán). 64 (1): 91–99. doi :10.1016/0022-5088(79)90136-X.
^ Imamura, Hayao; Kawasoe, Masahiro; Imayoshi, Kyouya; Sakata, Yoshihisa (2015). "Preparación y algunas propiedades de nitruros de tierras raras nanoestructurales mediante la reacción de hidruros con amoníaco". Revista internacional de nanotecnología teórica y aplicada . 3 : 1–8. doi : 10.11159/ijtan.2015.001 .
^ Imamura, Hayao (2000), "Capítulo 182 Los metales y aleaciones (preparados utilizando soluciones de amoníaco líquido) en catálisis II", El papel de las tierras raras en la catálisis , Manual de física y química de tierras raras, vol. 29, Elsevier, págs. 45-74, doi :10.1016/s0168-1273(00)29005-3, ISBN978-0-444-50472-2, consultado el 10 de noviembre de 2020
^ Nockemann, Peter; Meyer, Gerd (2002). "Bildung von NH4 [Hg3 (NH) 2] (NO3) 3 y Umwandlung en [Hg2N] (NO3)". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 628 (12): 2709–2714. doi :10.1002/1521-3749(200212)628:12<2709::AID-ZAAC2709>3.0.CO;2-P.
^ Silva, GW Chinthaka; Yeamans, Charles B.; Weck, Philppe F.; Hunn, John D.; Cerefice, Gary S.; Sattelberger, Alfred P.; Czerwinski, Ken R. (5 de marzo de 2012). "Síntesis y caracterización de Th2N2(NH) isomorfo a Th2N3". Química inorgánica . 51 (5): 3332–3340. doi :10.1021/ic300025b. ISSN 0020-1669. PMID 22360445.
^ abc Janik, Jerzy F.; Wells, Richard L. (enero de 1996). "Imida de galio, {Ga(NH) 3/2 } n , un nuevo precursor polimérico para polvos de nitruro de galio". Química de materiales . 8 (12): 2708–2711. doi :10.1021/cm960419h. ISSN 0897-4756.
^ Nguyen, Minh Tho; Vanquickenborne, LG; Plisnier, Michel; Flammang, Robert (enero de 1993). "Una caracterización de orbitales moleculares ab initio y espectrometría de masas del hidruro de tionitrosilo (HN=S)". Física molecular . 78 (1): 111–119. Código Bibliográfico :1993MolPh..78..111N. doi :10.1080/00268979300100111. ISSN 0026-8976.
^ Mendelsohn, MH; Jolly, WL (enero de 1973). "Reacciones del anión heptasulfuro imida". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry . 35 (1): 95–99. doi :10.1016/0022-1902(73)80614-1. S2CID 98171750.
^ ab Zhang, Yuchen; Nyambo, Silver; Yang, Dong-Sheng (21 de diciembre de 2018). "Espectroscopia de ionización umbral analizada en masa de radicales de imida de lantánido LnNH (Ln = La y Ce) a partir de la activación del enlace N–H del amoníaco". The Journal of Chemical Physics . 149 (23): 234301. Bibcode :2018JChPh.149w4301Z. doi :10.1063/1.5064597. ISSN 0021-9606. PMID 30579310. S2CID 58639516.
^ ab Wang, Xuefeng; Andrews, Lester; Vlaisavljevich, Bess; Gagliardi, Laura (18 de abril de 2011). "Enlaces triples y dobles combinados con uranio: la molécula de nitruro de uranimina N≡U═N−H preparada en argón sólido". Química inorgánica . 50 (8): 3826–3831. doi :10.1021/ic2003244. ISSN 0020-1669. PMID 21405096.
^ Li, Peng; Niu, Wenxia; Gao, Tao (25 de noviembre de 2015). "Análisis sistemático de las propiedades estructurales y espectroscópicas de la neptunimina (HN=NpH2) y la plutonimina (HN=PuH2)". Journal of Molecular Modeling . 21 (12): 316. doi :10.1007/s00894-015-2856-1. ISSN 0948-5023. PMID 26608606. S2CID 7587370.