Азане - Azane

Химическая структура аммиак, простейшая азане

Азаны /ˌæzeɪпs/ ацикличны, насыщенный гидронитрогены, что означает, что они состоят только из водород и азот атомы и все связи одинарные облигации. Поэтому они гидриды пниктогена. Потому что циклический гидронитрогены исключены по определению, азаны включают гомологическая серия неорганических соединений с общей химической формулой N
_пЧАС
_{п + 2}.

Каждый атом азота имеет три связи (связи N-H или N-N), и каждый атом водорода присоединен к атому азота (связи H-N). Ряд связанных атомов азота известен как азотный скелет или азотный скелет. Число атомов азота используется для определения размера азана (например, N₂-азан).

Простейший азан (родительская молекула) - это аммиак, NH
₃. Нет ограничений на количество атомов азота, которые могут быть связаны вместе, единственное ограничение состоит в том, что молекула является ациклической, насыщенной и является водородом.

Азаны реактивны и обладают значительным биологическая активность. Азаны можно рассматривать как более биологически активную или реактивную часть (функциональные группы ) молекулы, которую можно повесить на молекулярные деревья.

Классификация конструкций

Насыщенные гидронитрогены могут быть:

линейный (общая формула N
_пЧАС
_{п + 2}), в котором атомы азота объединены в змеевидную структуру
разветвленный (общая формула N
_пЧАС
_{п + 2}, п > 3), в которой азотная основная цепь отщепляется в одном или нескольких направлениях
циклический (общая формула N
_пЧАС
_п, п > 2), в котором азотный каркас связан с образованием петли.

В соответствии с ИЮПАК Согласно определениям, первые два - азаны, а третья группа - циклоазаны. Насыщенные водородные атомы также могут сочетать в себе любую из линейных, циклических (например, полициклических) и разветвленных структур, и они по-прежнему являются азанами (без общей формулы), пока они ациклический (т.е. без петель). У них также есть одинарные ковалентные связи между их атомами азота.

Изомерия

Азаны с более чем тремя атомами азота могут располагаться по-разному, образуя структурные изомеры. Самый простой изомер азана - это тот, в котором атомы азота расположены в единую цепь без разветвлений. Этот изомер иногда называют н-изомером (n означает «нормальный», хотя он не обязательно является наиболее распространенным). Однако цепь атомов азота также может быть разветвленной в одной или нескольких точках. Число возможных изомеров быстро увеличивается с увеличением числа атомов азота.

Незамещенные разветвленные азаны из-за низкой энергии инверсии не могут быть хиральный. Помимо этих изомеров, цепь атомов азота может образовывать одну или несколько петель. Такие соединения называются циклоазанами.

Номенклатура

Номенклатура ИЮПАК систематически называет соединения азота путем идентификации водородных цепей, аналогично номенклатура алканов. Неразветвленные насыщенные водородные цепи обозначаются греческим числовым префиксом для числа атомов азота и суффиксом «-азан» для водорода с одинарными связями или «-азен» для тех, у кого есть двойные связи.^[1]

Линейные азаны

Азаны с прямой цепью иногда обозначаются префиксом п- (за нормальный), где существует нелинейный изомер. Хотя это не является строго обязательным, использование является обычным в случаях, когда имеется важное различие в свойствах между изомерами с прямой и разветвленной цепью.

Члены ряда (по количеству атомов азота) называются следующим образом:

аммиак, NH₃ - один азот и три водорода

диазан (или гидразин), N
₂ЧАС
₄ - два азота и четыре водорода

триазан, N
₃ЧАС
₅ - три азотных и пять водородных

Азаны с тремя или более атомами азота называют добавлением суффикс -азане к соответствующему числовой множитель префикс. Следовательно, триазан, N
₃ЧАС
₅; тетразан или тетраазан, N
₄ЧАС
₆; пентазан или пентаазан, N
₅ЧАС
₇; гексазан или гексаазан, N
₆ЧАС
₈; Приставка обычно греческая, за исключением нонаазана, имеющего латинский префикс, а также ундекаазан и тридекаазан, которые имеют многоязычные префиксы.

Опасности

Аммиак взрывоопасен при смешивании с воздухом (15-25%). Другие низшие азаны также могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Более легкие жидкие азаны легко воспламеняются; этот риск увеличивается с увеличением длины азотной цепи.

Соображения по обнаружению и контролю риска:

Аммиак легче воздуха (возможность скопления на потолке)

Органоазаны

Органоазаны представляют собой группу химических соединений, полученных из азанов, содержащих одну или несколько органических групп. Они являются подмножеством общего класса нитрогенорганических соединений, хотя различие между ними проводится нечасто. Как и органоамины, органогидразины представляют собой подмножество органоазанов, полученных из аммиака и гидразина соответственно.

В добавление к амины и гидразины, органоазаны также включают такие соединения, как, гидразоны, имины, нитрилы, и нитроз, но исключает соединения, такие как, но не ограничиваясь ими азосоединения.

Известно много замещенных гидразинов, а некоторые встречаются в природе. Некоторые примеры включают

монометилгидразин, где один из атомов водорода в молекуле гидразина заменен на метильную группу (CH₃). Из-за симметрии молекулы гидразина не имеет значения, какой атом водорода заменен. Иногда его используют как ракетное топливо.
1,1-диметилгидразин (несимметричный диметилгидразин, НДМГ) и 1,2-диметилгидразин (симметричный диметилгидразин ) - гидразины, в которых два атома водорода заменены на метильные группы. НДМГ является более простым в производстве и является довольно распространенным ракетным топливом.
гиромитрин и агаритин производные гидразина, содержащиеся в коммерческих грибах Agaricus bisporus. Гиромитрин метаболизируется в монометилгидразин.
Изониазид, ипрониазид, гидралазин, и фенелзин находятся лекарства молекулы которого содержат гидразиноподобные структуры.
2,4-динитрофенилгидразин (2,4-DNPH) обычно используется для тестирования на кетоны и альдегиды в органический и клиническая химия.
фенилгидразин, С₆ЧАС₅NHNH₂, первый гидразин, который был открыт.

Родственные и производные гидронитрогены

К азанам относятся гомологические серии функциональные группы, боковые цепи, или же радикалы с общей химической формулой N
_пЧАС
_{п + 1}. Примеры включают азанил (NH
₂) и гидразинил. Эта группа обычно обозначается символом N.^{[нужна цитата ]}