Cijanatni ion je anion sa hemijskom formulom OCN−
. To je rezonancija tri oblika: Cijanat je izvedeni anion izocijanske kiseline, H−N=C=O, i njen manji tautomer cijanske kiseline (poznata i kao cijanol), H−O−C≡N.
Bilo koja sol koja sadrži ion, kao što je amonij-cijanat, naziva se cijanat. Cijanatni ion je izomer mnogo manje stabilnog fulminatnog aniona, CNO−
ili [C−
≡N+
−O−
].
Cijanatni ion je ambidentatni ligand, koji formira komplekse s metalnim ionom u kojem ili atom dušika ili atom kisika mogu biti donor elektronskog para. Također može djelovati kao premosni ligand.
Spojevi koji sadrže cijanatnu funkcionalnu grupu, −O−C≡N, poznati su kao cijanati ili cijanatni esteri. Cijanatna funkcionalna grupa se razlikuje od izocijanatne funkcionalne grupe, −N=C=O; fulminatne funkcionalne grupe, −O−N+
≡C−
; i nitril-oksidne funkcionalne grupe, −CNO ili −C≡N+
−O−
.
Cijanatni ion
−O−C≡N, poznati su kao cijanati ili cijanatni esteri. Cijanatna funkcionalna grupa se razlikuje od izocijanat nefunkcionalne grupe, −N=C=O; fulminatne funkcionalne grupe, −O−N+
≡C−
; i nitril-oksid nefunkcionalne grupe, −CNO ili −C≡N+
−O−
.
Tri atoma u cijanatnom ionu leže na pravoj liniji, dajući ionu linearnu strukturu. Elektronska struktura se najjednostavnije opisuje kao
- :Ö̤−C≡N:
sa jednom C−O vezom i trostrukom C≡N vezom. (Ili potpunije kao:Ö̤−C≡N: ↔ Ö̤=C=N̤̈ ↔:O≡C−N̤̈:) Infracrveni spektar cijanatne soli ima pojas na cca. 2096 cm−1; tako visoka frekvencija je karakteristična za trostruku vezu.
Cijanatni ion je Lewisova baza. I atomi kisika i dušika nose usamljeni par elektrona i jedan, drugi ili oba mogu biti donirani akceptorima Lewisove kiseline. Može se opisati kao ambidentatni ligand.
Cijanatne soli
Natrij-cijanat je izostrukturan sa natrij fulminatom, što potvrđuje linearnu strukturu cijanatnog iona. Industrijski se proizvodi zagrijavanjem smjese natrij-karbonata i ureje.
- Na
2CO
3 + 2 OC(NH
2)
2 → 2 NaNCO + CO
2 + 2 NH
3 + H
2O
Slična reakcija koristi se za proizvodnju kalij-cijanata. Cijanati nastaju oksidacijom cijanida. Ova činjenica koristi se u procesima dekontaminacije cijanidom, gdje se oksidansi poput permanganata i vodik-peroksida koriste za pretvaranje toksičnog cijanida u manje toksični cijanat.
| Naziv | Formula | Kristalni sistem | Prostorna grupa | Jedinična ćelija (Å) | Zapremina (Å3) | Gustoća (g/cm3) | Komentar | Referenca |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Amonij-cijanat | NH4OCN | Tetragonski | P4/nmm | a=5.082 b=5.082 c=5.551 | Razlaže se kada se zagrije do urejeb=5.082 c=5.551 | |||
| Litij-cijanat | LiOCN | Trigonski | R3m | a = 3,230 b = 14,268 Z=3 | 128,90 | 1,895 | Topi se na 475 °C | |
| Natrij-cijanat | NaOCN | Heksagonski | R3m | a = 3,568 c = 15,123 | 166,72 | 1,94 | Topi se na 550 °C | |
| Kalij-cijanat | KOCN | Tetragonski | I4/mcm | a = 6,091 c = 7,052 | 261,6 | 2,056 | Topi se na 315 °C | |
| Rubidij- cijanat | RbOCN | Tetragonski | I4/mcm | a = 6,35 c = 7,38 | 297,58 | 2,85 | ||
| Cezij-cijanat | CsOCN | Tetragonski | I4mcm | a = 6,519 c = 7,994 | 339,68 | 3,42 | ||
| Talij-cijanat | TlOCN | Tetragonski | I4mcm | a = 6,23 c = 7,32 | 284,3 | 5,76 | ||
| Srebro-cijanat | AgOCN | Monoklinski | P21/m | a = 5,474 b = 6,378 c = 3,417 β = 90,931° | 119,29 | 4,173 | Topi se na 652 °C | |
| Stroncij-cijanat | Sr(OCN)2 | Ortorombski | Fddd | a = 6,151 b = 11,268 c = 11,848 Z = 8 | 821,1 | 2,78 |
Kompleksi sa cijanatnim ionom
Cijanat je ambidentatni ligand koji može donirati par elektrona na atomu dušika ili atomu kisika, ili na oba. Strukturno se izomeri mogu razlikovati po geometriji kompleksa. U N-vezanim cijanatnim kompleksima, M−NCO jedinica ponekad ima linearnu strukturu, ali kod O-vezanog cijanata, M−O−C jedinica je savijena. Dakle, srebro cijanatni kompleks, [Ag(NCO)
2]−
, ima linearnu strukturu. Međutim, kristalna struktura srebro-cijanata pokazuje cik-cak lance atoma dušika i atoma srebra. Također postoji struktura NCO
/ \ Ni Ni \ / OCN
u kojem je Ni−N−C grupa savijena.
Za razlikovanje izomera intenzivno se koristi Infracrvena spektroskopija. Mnogi kompleksi dovalentnih metala su N-vezani. O-veza je predložena za komplekse tipa [M(OCN)
6]n-
, M = Mo(III), Re(IV) i Re(V). Žuti kompleks Rh(PPh
3)
3(NCO) i narandžasti kompleks Rh(PPh
3)
3(OCN) su izomeri veze i pokazuju razlike u svojim infracrvenim spektrima koje se mogu koristiti za dijagnozu.
Cijanatni ion može premostiti dva atoma metala koristeći oba svoja donorska atoma. Na primjer, ova struktura nalazi se u spoju [Ni
2(NCO)
2(En)
2](BPh
4)
2. U ovom spoju su i Ni−N−C jedinica i Ni−O−C jedinica savijene, iako je u prvom slučaju doniranje preko atoma dušika.
Cijanatna funkcionalna grupa
Spojevi koji sadrže cijanatnu funkcionalnu grupu, −O−C≡N, poznati su kao cijanati ili cijanatni esteri. Aril cijanati, kao što je fenil cijanat, C
6H
5OCN, mogu se formirati reakcijom fenol asa cijanogen-hloridom, ClCN, u prisustvu baze.
Organski spojevi koji sadrže izocijanatnu funkcionalnu grupu −N=C=O poznati su kao izocijanati. Uobičajeno je u organskoj hemiji pisati izocijanate sa dvije dvostruke veze, što je u skladu sa pojednostavljenom teorijom valentnih veza vezivanja. U nukleofilnoj supstituciji reakcijama, cijanat obično formira izocijanat. Izocijanati se široko koriste u proizvodnji poliuretanskih proizvoda i pesticida; metil-izocijanat, koji se koristi za proizvodnju pesticida, bio je glavni faktor u katastrofi u Bhopalu.
Također pogledajte
- Cijanat
- Izocijanid ili izonitrilna grupa, −N≡C
- Tiocijanat, SCN−
, −S−C≡N - Selenocijanat, SeCN−
, −Se−C≡N - Telurocijanat, TeCN−
, −Te−C≡N - Izocijanat grupa, −N=C=O
- Izotiocijanat grupa, −N=C=S
- Izoselenocijanat grupa, −N=C=Sejanid]], CN−
i nitril grupu, −C≡N - Tiocijanat, SCN−
, −S−C≡N - Selenocijanat, SeCN−
, −Se−C≡N - Telurocijanat, TeCN−
, −Te−C≡N - Izocijanid ili izonitrilna grupa, −N≡C
Vanjski linkovi
- Material Safety Data Sheet for potassium cyanate
Dopunska literatura
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd izd.). Butterworth-Heinemann. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Nakamoto, K. (1997). Infrared and Raman spectra of Inorganic and Coordination compounds. Part A (5th izd.). Wiley. ISBN 0-471-16394-5.
- Nakamoto, K. (1997). Infrared and Raman spectra of Inorganic and Coordination compounds. Part B (5th izd.). Wiley. ISBN 0-471-16392-9.
- Wells, A.F (1962). Structural Inorganic Chemistry (3rd. izd.). Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855125-8.
- |Pb=Pb(OCN)
2}}
Šablon:Neorganski spojevi ugljika Šablon:Dušični spojevi
