stringtranslate.com

Гидразин

Гидразиннеорганическое соединение с химической формулой N 2 H 4 . Это простой пниктогеновый гидрид , бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость с запахом, похожим на запах аммиака . Гидразин очень опасен, если не находится в растворе, например, в виде гидразингидрата ( N 2 H 4 · x H 2 O ).

Гидразин в основном используется в качестве вспенивающего агента при изготовлении полимерных пен , но его применение также включает его использование в качестве прекурсора фармацевтических препаратов и агрохимикатов , а также в качестве долгосрочно хранимого пропеллента для космических аппаратов. Кроме того, гидразин используется в различных ракетных топливах и для приготовления газовых прекурсоров, используемых в воздушных подушках . Гидразин используется в паровых циклах как ядерных, так и обычных электростанций в качестве поглотителя кислорода для контроля концентрации растворенного кислорода в целях уменьшения коррозии. [8] По состоянию на 2000 год , в мире ежегодно производилось около 120 000 тонн гидрата гидразина (что соответствует 64% раствору гидразина в воде по весу). [9]

Гидразины — это класс органических веществ, полученных путем замены одного или нескольких атомов водорода в гидразине органической группой. [9]

Этимология

Номенклатура представляет собой двухвалентную форму с префиксом «гид-» , используемым для указания на присутствие атомов водорода , и суффиксом, начинающимся с -az- , от французского слова « azote» , обозначающего азот .

Приложения

Газогенераторы и пропелленты

Наибольшее применение гидразин находит в качестве прекурсора для вспенивающих агентов . Конкретные соединения включают азодикарбонамид и азобисизобутиронитрил , которые производят 100–200 мл газа на грамм прекурсора. В смежном применении азид натрия , газообразующий агент в подушках безопасности , производится из гидразина путем реакции с нитритом натрия . [9]

Гидразин также используется в качестве долгосрочно хранимого топлива на борту космических аппаратов, таких как миссия Dawn к Церере и Весте, а также для снижения концентрации растворенного кислорода и контроля pH воды, используемой в крупных промышленных котлах. Истребитель F-16 , Eurofighter Typhoon , [10] Space Shuttle и самолет-шпион U-2 используют гидразин для питания своей системы аварийного запуска в случае остановки двигателя. [11]

Прекурсор пестицидов и фармацевтических препаратов

Флуконазол , синтезированный с использованием гидразина, является противогрибковым препаратом.

Гидразин является предшественником нескольких фармацевтических препаратов и пестицидов. Часто эти применения включают преобразование гидразина в гетероциклические кольца, такие как пиразолы и пиридазины . Примерами коммерчески доступных биоактивных производных гидразина являются цефазолин , ризатриптан , анастрозол , флуконазол , метазахлор, метамитрон, метрибузин , паклобутразол , диклобутразол, пропиконазол , сульфат гидразина , [12] диимид , триадимефон , [9] и дибензоилгидразин .

Соединения гидразина могут быть эффективны в качестве активных ингредиентов в инсектицидах, митицидах, нематоцидах , фунгицидах, противовирусных средствах, аттрактантах, гербицидах или регуляторах роста растений. [13]

Малый масштаб, ниша и исследования

Итальянский производитель катализаторов Acta (химическая компания) предложил использовать гидразин в качестве альтернативы водороду в топливных элементах . Главное преимущество использования гидразина заключается в том, что он может производить более чем на 200 мВт / см2 больше , чем аналогичный водородный элемент, не требуя (дорогих) платиновых катализаторов. [14] Поскольку топливо является жидким при комнатной температуре, с ним легче обращаться и хранить, чем с водородом. При хранении гидразина в баке, полном карбонила углерода с двойной связью - кислорода , топливо реагирует и образует безопасное твердое вещество, называемое гидразоном . При последующем промывании бака теплой водой высвобождается жидкий гидрат гидразина. Гидразин имеет более высокую электродвижущую силу 1,56 В по сравнению с 1,23 В для водорода. Гидразин распадается в элементе с образованием азота и водорода , которые связываются с кислородом, выделяя воду. [14] Гидразин использовался в топливных элементах, производимых корпорацией Allis-Chalmers , в том числе в некоторых из них, которые обеспечивали электроэнергией космические спутники в 1960-х годах.

Смесь 63% гидразина, 32% нитрата гидразина и 5% воды является стандартным метательным веществом для экспериментальной жидкостной артиллерии с объемной загрузкой . Метательная смесь выше является одной из самых предсказуемых и стабильных, с плоским профилем давления во время стрельбы. Осечки обычно вызваны недостаточным зажиганием. Движение снаряда после неправильного зажигания вызывает большой пузырь с большей площадью поверхности зажигания, а большая скорость производства газа вызывает очень высокое давление, иногда включая катастрофические отказы труб (т. е. взрывы). [15] С января по июнь 1991 года Исследовательская лаборатория армии США провела обзор ранних программ жидкостной артиллерии с объемной загрузкой на предмет возможной связи с программой электротермического химического движения. [15]

Военно -воздушные силы США (USAF) регулярно используют H-70, смесь 70% гидразина и 30% воды, в операциях с использованием истребителя General Dynamics F-16 "Fighting Falcon" и разведывательного самолета Lockheed U-2 "Dragon Lady" . Однореактивный двигатель F-16 использует гидразин для питания своего аварийного блока питания (EPU), который обеспечивает аварийную электрическую и гидравлическую мощность в случае срыва пламени двигателя. EPU активируется автоматически или вручную пилотом в случае потери гидравлического давления или электроэнергии для обеспечения аварийного управления полетом. Однореактивный двигатель U-2 использует гидразин для питания своей аварийной системы запуска (ESS), которая обеспечивает высоконадежный метод перезапуска двигателя в полете в случае сваливания. [16]

Ракетное топливо

Безводный (чистый, не в растворе) гидразин загружается в космический зонд MESSENGER (орбитальная разведывательная миссия планеты Меркурий ). Техник одет в защитный костюм с избыточным давлением и внешней подачей воздуха.

Гидразин впервые был использован в качестве компонента ракетного топлива во время Второй мировой войны . Смесь 30% по весу с 57% метанола (называемая M-Stoff в немецких Люфтваффе ) и 13% воды называлась немцами C-Stoff . [17] Смесь использовалась для питания ракетного истребителя Messerschmitt Me 163B , в котором в качестве окислителя использовался немецкий высокотемпературный перекись T-Stoff . Несмешанный гидразин немцы называли B-Stoff , обозначение также использовалось позже для этанолово-водного топлива для ракеты V-2 . [18]

Гидразин используется в качестве маломощного монотоплива для маневровых двигателей (RCS/система управления реакцией) космических аппаратов и использовался для питания вспомогательных силовых установок (APU) космических челноков . Кроме того, ракетные двигатели на монотопливном гидразиновом топливе часто используются при конечном спуске космических аппаратов. Такие двигатели использовались на посадочных модулях программы Viking в 1970-х годах, а также на марсианских посадочных модулях Phoenix (май 2008 г.), Curiosity (август 2012 г.) и Perseverance (февраль 2021 г.).

Смесь гидразина и красной дымящейся азотной кислоты ( HNO3 + N2H4 ) использовалась в качестве жидкого ракетного топлива во время советской космической программы , где она стала известна как « дьявольский яд » из-за своей чрезвычайно опасной природы. [19]

Во всех двигателях, работающих на гидразиновом монотопливе, гидразин пропускается через катализатор , такой как металлический иридий , нанесенный на оксид алюминия с большой площадью поверхности , что приводит к его разложению на аммиак ( NH 3 ), газообразный азот ( N 2 ) и газообразный водород ( H 2 ) в соответствии с тремя следующими реакциями: [20]

Реакция 1  : N2H4 N2 + 2H2
Реакция  2 : 3N2H4 4NH3 + N2
Реакция 3  : 4NH3 + N2H4 3N2 + 8H2

Первые две реакции чрезвычайно экзотермичны (каталитическая камера может достичь 800 °C за считанные миллисекунды, [21] ) и они производят большие объемы горячего газа из небольшого объема жидкости, [22] делая гидразин довольно эффективным топливом для двигателей с удельным импульсом вакуума около 220 секунд. [23] Реакция 2 является наиболее экзотермической, но производит меньшее количество молекул, чем реакция 1. Реакция 3 является эндотермической и возвращает эффект реакции 2 к тому же эффекту, что и реакция 1 в отдельности (более низкая температура, большее количество молекул). Структура катализатора влияет на долю NH 3 , который диссоциирует в реакции 3; более высокая температура желательна для ракетных двигателей, в то время как большее количество молекул желательно, когда реакции предназначены для производства большего количества газа. [24]

Поскольку гидразин является твердым веществом при температуре ниже 2 °C, он не подходит в качестве ракетного топлива общего назначения для военных целей. Другие варианты гидразина , которые используются в качестве ракетного топлива, — это монометилгидразин, CH3NHNH2 , также известный как MMH (температура плавления −52 °C), и несимметричный диметилгидразин , (CH3 ) 2NNH2 , также известный как UDMH (температура плавления −57 °C). Эти производные используются в двухкомпонентных ракетных топливах, часто вместе с тетраоксидом диазота , N2O4 . Смесь гидразина и UDMH в соотношении 50:50 по весу использовалась в двигателе служебной двигательной установки командно -сервисного модуля Apollo , как в двигателях взлета и посадки лунного модуля Apollo , так и в межконтинентальных баллистических ракетах Titan II и известна как Aerozine 50 . [17] Эти реакции чрезвычайно экзотермичны, а горение также гиперголическое (горение начинается без какого-либо внешнего воспламенения). [25]

В вымышленной книге «Марсианин » (также экранизированной ) главный герой использует иридиевый катализатор для отделения водорода от излишков гидразинового топлива, которое он затем сжигает, чтобы получить воду, необходимую для выживания.

В аэрокосмической промышленности продолжаются попытки найти замену гидразину, учитывая его потенциальный запрет в Европейском союзе. [26] [27] [28] Перспективные альтернативы включают в себя комбинации топлива на основе закиси азота , разработка которых ведется коммерческими компаниями Dawn Aerospace , Impulse Space , [29] и Launcher . [30] Первая система на основе закиси азота, когда-либо запущенная в космос, была запущена компанией D-Orbit на борту их спутникового носителя ION в 2021 году с использованием шести двигателей Dawn Aerospace B20. [31] [32]

Профессиональные риски

Влияние на здоровье

Возможные пути воздействия гидразина включают попадание на кожу, в глаза, вдыхание и проглатывание. [33]

Воздействие гидразина может вызвать раздражение кожи/контактный дерматит и жжение, раздражение глаз/носа/горла, тошноту/рвоту, одышку, отек легких, головную боль, головокружение, угнетение центральной нервной системы, летаргию, временную слепоту, судороги и кому. Воздействие также может вызвать повреждение органов печени, почек и центральной нервной системы. [33] [34] Гидразин задокументирован как сильный сенсибилизатор кожи с потенциалом перекрестной сенсибилизации к производным гидразина после первоначального воздействия. [35] Помимо профессионального использования, рассмотренного выше, воздействие гидразина также возможно в небольших количествах от табачного дыма. [34]

Официальные рекомендации США по гидразину как канцерогену неоднозначны, но в целом признаются его потенциальные канцерогенные эффекты. Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) относит его к «потенциальным профессиональным канцерогенам». Национальная токсикологическая программа (NTP) считает, что «разумно предполагается, что он является канцерогеном для человека». Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) классифицирует гидразин как «A3 — подтвержденный канцероген для животных с неизвестной значимостью для человека». Агентство по охране окружающей среды США (EPA) классифицирует его как «B2 — вероятный канцероген для человека на основе данных исследований на животных». [36]

Международное агентство по изучению рака (IARC) оценивает гидразин как «2A — вероятно канцерогенный для человека» с положительной связью, наблюдаемой между воздействием гидразина и раком легких. [37] Основываясь на когортных и поперечных исследованиях профессионального воздействия гидразина, комитет Национальных академий наук , инженерии и медицины пришел к выводу, что существуют предполагаемые доказательства связи между воздействием гидразина и раком легких, при этом недостаточных доказательств связи с раком в других местах. [38] Научный комитет Европейской комиссии по пределам профессионального воздействия (SCOEL) относит гидразин к канцерогенам «группы B — генотоксичный канцероген». Генотоксический механизм, на который ссылается комитет, ссылается на реакцию гидразина с эндогенным формальдегидом и образованием ДНК-метилирующего агента. [39]

В случае чрезвычайной ситуации, связанной с воздействием гидразина, NIOSH рекомендует немедленно снять загрязненную одежду, вымыть кожу водой с мылом, а при воздействии на глаза снять контактные линзы и промывать глаза водой в течение не менее 15 минут. NIOSH также рекомендует любому человеку, потенциально подвергшемуся воздействию гидразина, как можно скорее обратиться за медицинской помощью. [33] Нет никаких конкретных рекомендаций по лабораторным исследованиям или медицинской визуализации после воздействия, а медицинское обследование может зависеть от типа и тяжести симптомов. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует лечить потенциальное воздействие симптоматически, уделяя особое внимание потенциальному повреждению легких и печени. Прошлые случаи воздействия гидразина имели документально подтвержденный успех при лечении пиридоксином ( витамином B6 ). [35]

Пределы профессионального воздействия

Порог запаха для гидразина составляет 3,7 ppm, поэтому, если работник может почувствовать запах, похожий на запах аммиака, то он, вероятно, превысил предел воздействия. Однако этот порог запаха сильно варьируется и не должен использоваться для определения потенциально опасных воздействий. [40]

Для персонала аэрокосмической отрасли ВВС США используют руководство по аварийному воздействию, разработанное Комитетом по токсикологии Национальной академии наук , которое применяется для нестандартных воздействий на население и называется Руководством по краткосрочному аварийному воздействию на население (SPEGL). SPEGL, которое не применяется к профессиональному воздействию, определяется как приемлемая пиковая концентрация для непредвиденных, единичных, краткосрочных аварийных воздействий на население и представляет собой редкие воздействия в течение жизни работника. Для гидразина 1-часовой SPEGL составляет 2 ppm, а 24-часовой SPEGL — 0,08 ppm. [41]

Обращение и медицинское наблюдение

Полная программа наблюдения за гидразином должна включать систематический анализ биологического мониторинга, медицинского скрининга и информации о заболеваемости/смертности. CDC рекомендует предоставлять сводки наблюдения и обучение для руководителей и рабочих. Предварительный и периодический медицинский скрининг должен проводиться с особым акцентом на потенциальное воздействие гидразина на функционирование глаз, кожи, печени, почек, кроветворной, нервной и дыхательной систем. [33]

Обычные средства контроля, используемые для гидразина, включают в себя технологическое ограждение, местную вытяжную вентиляцию и средства индивидуальной защиты (СИЗ). [33] Руководящие принципы для СИЗ гидразина включают непроницаемые перчатки и одежду, защитные очки с непрямой вентиляцией, защищающие от брызг, защитную маску для лица и, в некоторых случаях, респиратор. [40] Использование респираторов для работы с гидразином должно быть последним средством как метод контроля воздействия на работника. В случаях, когда необходимы респираторы, следует внедрить правильный выбор респиратора и полную программу защиты органов дыхания в соответствии с рекомендациями OSHA . [33]

Для персонала ВВС США Стандарт безопасности и гигиены труда ВВС (AFOSH) 48-8, Приложение 8 рассматривает соображения по профессиональному воздействию гидразина в ракетных, авиационных и космических системах. Конкретные указания по реагированию на воздействие включают обязательный аварийный душ и станции промывки глаз, а также процесс дезактивации защитной одежды. Руководство также назначает обязанности и требования к надлежащим СИЗ, обучению сотрудников, медицинскому наблюдению и реагированию на чрезвычайные ситуации. [41] Базы ВВС США, требующие использования гидразина, как правило, имеют особые базовые правила, регулирующие местные требования к безопасному использованию гидразина и реагированию на чрезвычайные ситуации.

Молекулярная структура

Гидразин, H 2 N−NH 2 , содержит две аминогруппы NH 2 , соединенные одинарной связью между двумя атомами азота. Каждая субъединица N−NH 2 является пирамидальной. Структура свободных молекул была определена с помощью газовой электронной дифракции и микроволновой спектроскопии . Длина одинарной связи N–N составляет 1,447(2) Å (144,7(2) пм ), расстояние NH составляет 1,015(2) Å , углы NNH составляют 106(2)° и 112(2)°, угол HNH составляет 107°. [42] Молекула принимает гош-конформацию с углом кручения 91(2)° (двугранный угол между плоскостями, содержащими связь NN, и биссектрисами углов HNH). Барьер вращения вдвое больше, чем у этана . Эти структурные свойства напоминают свойства газообразной перекиси водорода , которая принимает «скошенную» антиклинальную конформацию, а также испытывает сильный вращательный барьер.

Структура твердого гидразина была определена методом рентгеновской дифракции. В этой фазе связь NN имеет длину 1,46 Å , а ближайшие несвязанные расстояния составляют 3,19, 3,25 и 3,30 Å . [43]

Синтез и производство

Были разработаны различные синтетические пути получения гидразина. [9] Ключевым шагом является создание одинарной связи N –N. Многие пути можно разделить на те, которые используют хлорные окислители (и генерируют соль), и те, которые этого не делают.

Окисление аммиака через оксазиридины из перекиси

Гидразин можно синтезировать из аммиака и перекиси водорода с кетонным катализатором в процедуре, называемой пероксидным процессом (иногда называемой процессом Печине-Ужина-Кульмана, циклом Атофины-PCUK или кетазиновым процессом). [9] Чистая реакция выглядит следующим образом: [44]

2NH3 + H2O2N2H4 + 2H2O

В этом пути кетон и аммиак сначала конденсируются, давая имин , который окисляется перекисью водорода до оксазиридина , трехчленного кольца, содержащего углерод, кислород и азот. Затем оксазиридин дает гидразон при обработке аммиаком , в результате чего образуется одинарная связь азот-азот. Этот гидразон конденсируется с еще одним эквивалентом кетона.

Полученный азин гидролизуется с образованием гидразина и регенерирует кетон, метилэтилкетон :

Me ( Et )C=N−N=C(Et)Me + 2 H 2 O → 2 Me(Et)C=O + N 2 H 4

В отличие от большинства других процессов, этот подход не производит соль в качестве побочного продукта. [45]

Окисления на основе хлора

Процесс Олина Рашига , впервые анонсированный в 1907 году, производит гидразин из гипохлорита натрия (активный ингредиент многих отбеливателей ) и аммиака без использования кетонного катализатора. Этот метод основан на реакции монохлорамина с аммиаком для создания одинарной связи N – N , а также побочного продукта хлористого водорода : [12]

NH2Cl + NH3N2H4 + HCl

В связи с процессом Рашига вместо аммиака можно окислить мочевину . В качестве окислителя снова выступает гипохлорит натрия. Чистая реакция показана ниже: [46]

(NH 2 ) 2 CO + NaOCl + 2 NaOH → N 2 H 4 + H 2 O + NaCl + Na 2 CO 3

Этот процесс приводит к образованию значительного количества побочных продуктов и в основном практикуется в Азии. [9]

Процесс Bayer Ketazine является предшественником процесса перекиси. Он использует гипохлорит натрия в качестве окислителя вместо перекиси водорода. Как и все пути на основе гипохлорита, этот метод производит эквивалент соли на каждый эквивалент гидразина. [9]

Реакции

Кислотно-щелочное поведение

Гидразин гидрат

Гидразин образует моногидрат N 2 H 4 ·H 2 O , который плотнее (1,032 г/см 3 ), чем безводная форма N 2 H 4 (1,021 г/см 3 ). Гидразин имеет основные ( щелочные ) химические свойства, сравнимые со свойствами аммиака : [47]

N2H4 + H2O[ N2H5 ] + + OH− , Кб = 1,3 × 10−6 , рКб = 5,9

(для аммиака K b = 1,78 × 10 −5 )

Трудно дипротонировать: [48]

[N 2 H 5 ] + + H 2 O → [N 2 H 6 ] 2+ + OH , К б = 8,4 × 10 −16 , р К б = 15

Воздействие чрезвычайно сильных оснований или щелочных металлов приводит к образованию депротонированных гидразидных солей. Большинство из них взрываются при воздействии воздуха или влаги. [49]

Окислительно-восстановительные реакции

В идеале при сгорании гидразина в кислороде образуются азот и вода:

N2H4 + O2N2 + 2H2O

Избыток кислорода дает оксиды азота, в том числе оксид азота и диоксид азота :

N2H4 + 2O22NO + 2H2O
N2H4 + 3O2 2NO2 + 2H2O

Теплота сгорания гидразина в кислороде (воздухе) составляет 19,41 МДж/кг (8345 БТЕ/фунт). [50]

Гидразин является удобным восстановителем, поскольку побочными продуктами обычно являются газообразный азот и вода. Это свойство делает его полезным в качестве антиоксиданта , поглотителя кислорода и ингибитора коррозии в водогрейных котлах и системах отопления. Он также напрямую восстанавливает соли менее активных металлов (например, висмута, мышьяка, меди, ртути, серебра, свинца, платины и палладия) до элемента. [51] Это свойство имеет коммерческое применение в химическом никелировании и извлечении плутония из отходов ядерных реакторов . Некоторые цветные фотографические процессы также используют слабый раствор гидразина в качестве стабилизирующей промывки, поскольку он очищает связующее вещество красителя и непрореагировавшие галогениды серебра. Гидразин является наиболее распространенным и эффективным восстановителем, используемым для преобразования оксида графена (GO) в восстановленный оксид графена (rGO) посредством гидротермальной обработки. [52]

Соли гидразиния

Гидразин может быть протонирован с образованием различных твердых солей катиона гидразиния [ N 2 H 5 ] + , путем обработки минеральными кислотами. Распространенной солью является гидросульфат гидразиния , [N 2 H 5 ] + [HSO 4 ] . [53] Гидросульфат гидразиния исследовался в качестве лечения кахексии , вызванной раком , но оказался неэффективным. [54]

Двойное протонирование дает дикатион гидразиния или гидразиндий, [N 2 H 6 ] 2+ , различные соли которого известны. [55]

Органическая химия

Гидразины являются частью многих органических синтезов , часто имеющих практическое значение в фармацевтике (см. раздел «Применение»), а также в текстильных красителях и в фотографии. [9]

Гидразин используется в восстановлении Вольфа-Кишнера , реакции, которая преобразует карбонильную группу кетона в метиленовый мостик (или альдегид в метильную группу ) через промежуточный гидразон . Производство высокостабильного диазота из производного гидразина помогает управлять реакцией.

Будучи бифункциональным, с двумя аминами, гидразин является ключевым строительным блоком для получения многих гетероциклических соединений посредством конденсации с рядом дифункциональных электрофилов . С 2,4-пентандионом он конденсируется, давая 3,5-диметилпиразол . [56] В реакции Эйнхорна-Бруннера гидразины реагируют с имидами, давая триазолы .

Будучи хорошим нуклеофилом, N 2 H 4 может атаковать сульфонилгалогениды и ацилгалогениды. [57] Тозилгидразин также образует гидразоны при обработке карбонилами.

Гидразин используется для расщепления N -алкилированных производных фталимида. Эта реакция расщепления позволяет использовать анион фталимида в качестве предшественника амина в синтезе Габриэля . [58]

Образование гидразона

Иллюстрацией конденсации гидразина с простым карбонилом является его реакция с ацетоном с образованием азина ацетона . Последний далее реагирует с гидразином с образованием гидразона ацетона : [59]

2 (CH 3 ) 2 CO + N 2 H 4 → 2 H 2 O + ((CH 3 ) 2 C=N) 2
((CH 3 ) 2 C=N) 2 + N 2 H 4 → 2 (CH 3 ) 2 C=NNH 2

Пропаноновый азин является промежуточным продуктом в процессе Atofina-PCUK . Прямое алкилирование гидразинов алкилгалогенидами в присутствии основания дает алкилзамещенные гидразины, но реакция обычно неэффективна из-за плохого контроля уровня замещения (такого же, как в обычных аминах ). Восстановление гидразонов до гидразинов представляет собой чистый способ получения 1,1-диалкилированных гидразинов.

В родственной реакции 2-цианопиридины реагируют с гидразином, образуя амидгидразиды, которые можно преобразовать с помощью 1,2-дикетонов в триазины .

Биохимия

Гидразин является промежуточным продуктом в процессе анаэробного окисления аммиака ( анаммокс ). [60] Он вырабатывается некоторыми дрожжами и бактерией открытого океана анаммокс ( Brocadia anammoxidans ). [61]

Ложный сморчок производит яд гиромитрин , который является органическим производным гидразина, который преобразуется в монометилгидразин в результате метаболических процессов. Даже самый популярный съедобный гриб Agaricus bisporus производит органические производные гидразина, включая агаритин , производное гидразина аминокислоты, и гиромитрин . [62] [63]

История

Название «гидразин» было придумано Эмилем Фишером в 1875 году; он пытался получить органические соединения, состоящие из монозамещенного гидразина. [64] К 1887 году Теодор Курциус получил сульфат гидразина, обрабатывая органические диазиды разбавленной серной кислотой; однако, он не смог получить чистый гидразин, несмотря на неоднократные попытки. [65] [66] [67] Чистый безводный гидразин был впервые получен голландским химиком Лобри де Брюйном в 1895 году. [68] [69] [70]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "NIOSH Guide—Hydrazine". Центры по контролю и профилактике заболеваний . Получено 16 августа 2012 г.
  2. ^ ab "гидразин—PubChem Public Chemical Database". Проект PubChem . США: Национальный центр биотехнологической информации.
  3. ^ abcdef Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0329". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Холл ХК и др. (1957). «Корреляция основных сил аминов». J. Am. Chem. Soc. 79 (20): 5441. doi :10.1021/ja01577a030.
  5. ^ Гринвуд НН , Эрншоу А (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ^ Мартел Б., Кэссиди К. и др. (2004). Анализ химического риска: практическое руководство . Амстердам: Butterworth–Heinemann. стр. 361. ISBN 978-1-903996-65-2. OCLC  939257974.
  7. ^ "Гидразин". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
  8. ^ Цубакидзаки С., Такада М., Готоу Х., Маватари К., Исихара Н., Кай Р. (2009). «Альтернативы гидразину при очистке воды на тепловых электростанциях» (PDF) . Технический обзор Mitsubishi Heavy Industries . 6 (2): 43–47.
  9. ^ abcdefghi Ширманн Дж. П., Бурдодук П. (2001). «Гидразин». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a13_177. ISBN 3-527-30673-0.
  10. ^ «Краткое изложение разливов и пожаров, связанных с гиперголическим топливом в НАСА и ВВС США» (PDF) . Космический центр Кеннеди .
  11. ^ Suggs HJ, Luskus LJ, Kilian HJ, Mokry JW (1979). "Состав выхлопных газов аварийного источника питания F-16" (технический отчет). USAF . SAM-TR-79-2. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Получено 23 января 2019 года .
  12. ^ ab Adams R, Brown BK (1922). "Гидразинсульфат". Org. Synth. 2 : 37. doi :10.15227/orgsyn.002.0037. S2CID  221547391.
  13. ^ Toki T, Koyanagi T, Yoshida K, Yamamoto K, Morita M (1994). «Соединения гидразина, полезные в качестве пестицидов» (патент США). Ishihara Sangyo Kaisha Ltd (первоначальный правообладатель). US5304657A.
  14. ^ ab "Liquid asset". The Engineer . Centaur Media plc. 15 января 2008 г. Получено 23 января 2019 г.
  15. ^ ab Knapton JD, Stobie IC, Elmore L (март 1993 г.). «Обзор программы создания жидкостной пушки с объемной загрузкой на предмет ее возможной релевантности программе создания электротермического химического двигателя» (PDF) . Исследовательская лаборатория армии. ADA263143. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2020 г.
  16. ^ "Наземное обслуживание самолетов и статическое заземление/связывание" (PDF) . ВВС США (техническое руководство). 13 марта 2017 г. TO 00-25-172 . Получено 23 ноября 2018 г.
  17. ^ ab Clark JD (23 мая 2018 г.). Ignition!: An Informal History of Liquid Rocket Propellants. Rutgers University Press. стр. 302. ISBN 978-0-8135-9918-2.
  18. ^ TW Price, DD Evans. Технический отчет 32-7227 Состояние технологии монотопливного гидразина (PDF) (Отчет). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). стр. 1. Получено 22 февраля 2022 г.
  19. ^ "Катастрофа Неделина, часть 1". 28 октября 2014 г. Архивировано из оригинала 15 февраля 2022 г. Получено 15 февраля 2022 г.
  20. ^ Haws JL, Harden DG (1965). «Термодинамические свойства гидразина». Journal of Spacecraft and Rockets . 2 (6): 972–974. Bibcode : 1965JSpRo...2..972H. doi : 10.2514/3.28327.
  21. ^ Vieira R, Pham-Huu C, Kellera N, Ledouxa MJ (2002). «Новый композит из углеродного нановолокна/графитового войлока для использования в качестве носителя катализатора для каталитического разложения гидразина». Chem. Comm. 44 (9): 954–955. doi :10.1039/b202032g. PMID  12123065.
  22. ^ Chen X, Zhang T, Xia L, Li T, Zheng M, Wu Z, Wang X, Wei Z, Xin Q, Li C (апрель 2002 г.). «Каталитическое разложение гидразина над нанесенными катализаторами из нитрида молибдена в монотопливном ускорителе». Catalysis Letters . 79 : 21–25. doi :10.1023/A:1015343922044. S2CID  92094908.
  23. ^ "BIG-IP logout page". www.eso-io.com . Архивировано из оригинала 23 июня 2008 г. Получено 20 мая 2020 г.
  24. ^ Valera-Medina A, Xiao H, Owen-Jones M, David WI, Bowen PJ (2018-11-01). «Аммиак для энергии». Progress in Energy and Combustion Science . 69 : 63–102. doi : 10.1016/j.pecs.2018.07.001 . ISSN  0360-1285. S2CID  106214840.
  25. ^ Mitchell MC, Rakoff RW, Jobe TO, Sanchez DL, Wilson B (2007). «Термодинамический анализ уравнений состояния для монотоплива гидразина». Журнал термофизики и теплопередачи . 21 (1): 243–246. doi :10.2514/1.22798.
  26. ^ "Запрет гидразина может обойтись космической отрасли Европы в миллиарды". SpaceNews . 2017-10-25 . Получено 2022-08-19 .
  27. ^ "Международные исследовательские проекты | Министерство бизнеса, инноваций и занятости". www.mbie.govt.nz . Получено 2022-08-19 .
  28. ^ Urban V (2022-07-15). «ЕС выделил Dawn Aerospace 1,4 млн евро на технологию экологически чистых двигателей». SpaceWatch.Global . Получено 2022-08-19 .
  29. ^ Бергер Э. (19 июля 2022 г.). «Две компании присоединяются к SpaceX в гонке за Марс, запуск возможен в 2024 году». Ars Technica . Получено 19 августа 2022 г.
  30. ^ "Launcher to develop orbital transition vehicle". SpaceNews . 2021-06-15 . Получено 2022-08-19 .
  31. ^ "Dawn Aerospace проверяет двигатели B20 в космосе – Bits&Chips" . Получено 19 августа 2022 г.
  32. ^ "Dawn B20 Thrusters Proven In Space". Dawn Aerospace . Получено 2022-08-19 .
  33. ^ abcdef "Руководство по охране труда и технике безопасности при работе с гидразином — потенциальным канцерогеном для человека" (PDF) . NIOSH . 1988 . Получено 23 ноября 2018 г. .
  34. ^ ab "Гидразин 302-01-2" (PDF) . US EPA . Получено 23 ноября 2018 г. .
  35. ^ ab "Международная программа по химической безопасности — Руководство по охране труда и технике безопасности № 56 — Гидразин". IPCS INCHEM . Женева: ВОЗ . 1991. Получено 24 ноября 2018 г.
  36. ^ abcd "База данных профессиональных химических веществ — гидразин". www.osha.gov . OSHA . Получено 24 ноября 2018 г. .
  37. ^ "Гидразин" (PDF) . IARC . Июнь 2018. Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2020 г. . Получено 23 ноября 2018 г. .
  38. ^ Институт медицины (2005). "Гл. 9: Гидразины и азотная кислота". Война в Персидском заливе и здоровье: топливо, продукты сгорания и ракетное топливо . Том 3. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. стр. 347. doi :10.17226/11180. ISBN 978-0-309-09527-3. S2CID  228274601.
  39. ^ "Рекомендация Научного комитета по предельным значениям профессионального воздействия гидразина" (PDF) . Европейская комиссия . Август 2010 . Получено 23 ноября 2018 .
  40. ^ ab "Информационный листок об опасных веществах — гидразин" (PDF) . Департамент общественного здравоохранения штата Нью-Джерси . Ноябрь 2009 г. Получено 23 ноября 2018 г.
  41. ^ ab "Стандарт 48-8 по охране труда и технике безопасности ВВС (AFOSH)" (PDF) . ВВС США . 1 сентября 1997 г. Получено 23 ноября 2018 г. .
  42. ^ Кохата К, Фукуяма Т, Кучицу К (март 1982). «Молекулярная структура гидразина, изученная методом газовой электронной дифракции». Журнал физической химии . 86 (5): 602–606. doi :10.1021/j100394a005. ISSN  0022-3654.
  43. ^ Collin RL, Lipscomb WN (1951-01-01). "Кристаллическая структура гидразина". Acta Crystallographica . 4 (1): 10–14. Bibcode :1951AcCry...4...10C. doi : 10.1107/s0365110x51000027 . ISSN  0365-110X.
  44. ^ Matar S, Hatch LF (2001). Химия нефтехимических процессов (2-е изд.). Burlington: Gulf Professional Publishing. стр. 148. ISBN 978-1-4933-0346-5. OCLC  990470096 – через Elsevier.
  45. ^ Riegel ER, Kent JA (2003). "Гидразин". Справочник Ригеля по промышленной химии (10-е изд.). Нью-Йорк: Springer Science & Business Media. стр. 192. ISBN 978-0-306-47411-8. OCLC  55023601.
  46. ^ "Гидразин: Информация о химическом продукте". chemindustry.ru . Архивировано из оригинала 22 января 2018 года . Получено 8 января 2007 года .
  47. Справочник по химии и физике (83-е изд.). CRC Press. 2002.
  48. ^ Холлеман А.Ф., Виберг Э., Виберг Н. (2001). Неорганическая химия (1-е англ. изд.). Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 978-0-12-352651-9. OCLC  813400418.
  49. ^ Юджин Ф. Ротгери (2004), «Гидразин и его производные», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера , Нью-Йорк: John Wiley, doi :10.1002/0471238961.0825041819030809.a01.pub2, ISBN 9780471238966
  50. ^ «Гидразин — Таблица свойств химической опасности» (PDF) . NOAA.gov . 1999.
  51. ^ Audrieth LF, Kleinberg J (1953). Неводные растворители. Нью-Йорк: John Wiley & Sons. стр. 133. LCCN  52-12057.
  52. ^ Станкович С., Дикин Д.А., Пинер Р.Д., Кольхас К.А., Кляйнхаммес А., Цзя Ю., Ву Ю., Нгуен С.Т., Руофф Р.С. (2007). «Синтез нанолистов на основе графена путем химического восстановления расслоенного оксида графита». Карбон . 45 (7): 1558–1565. Бибкод : 2007Carbo..45.1558S. doi :10.1016/j.carbon.2007.02.034. S2CID  14548921.
  53. ^ "ГИДРАЗИН СУЛЬФАТ". hazard.com . Получено 22 января 2019 г. .
  54. ^ Gagnon B, Bruera E (май 1998). «Обзор лекарственного лечения кахексии, связанной с раком». Drugs . 55 (5): 675–88. doi :10.2165/00003495-199855050-00005. PMID  9585863. S2CID  22180434.
  55. ^ "Диазандиий". ЧарХем . Проверено 22 января 2019 г.
  56. ^ Уайли Р.Х., Хекснер П.Е. (1951). «3,5-Диметилпиразол». Орг. Синтез. 31 : 43. дои : 10.15227/orgsyn.031.0043.
  57. ^ Фридман Л., Литл Р. Л., Райхле В. Р. (1960). "p-Толуолсульфонилгидразид". Org. Synth. 40 : 93. doi :10.15227/orgsyn.040.0093.
  58. ^ Вайншенкер Н.М., Шен CM, Вонг JY (1977). «Полимерный карбодиимид. Получение». Орг. Синтез. 56 : 95. дои : 10.15227/orgsyn.056.0095.
  59. ^ Day AC, Whiting MC (1970). "Ацетонгидразон". Органические синтезы . 50 : 3. doi :10.15227/orgsyn.050.0003.
  60. ^ Страус М., Джеттен М.С. (2004). «Анаэробное окисление метана и аммония». Annu Rev Microbiol . 58 : 99–117. doi : 10.1146/annurev.micro.58.030603.123605. hdl : 2066/60186 . PMID  15487931.
  61. Handwerk B (9 ноября 2005 г.). «Бактерии едят человеческие нечистоты, производят ракетное топливо». National Geographic . Получено 12 ноября 2007 г. – через Wild Singapore.
  62. ^ Hashida C, Hayashi K, Jie L, Haga S, Sakurai M, Shimizu H (1990). "[Количество агаритина в грибах ( Agaricus bisporus ) и канцерогенность метаноловых экстрактов грибов на эпителии мочевого пузыря мышей]". Nippon Koshu Eisei Zasshi (на японском языке). 37 (6): 400–5. PMID  2132000.
  63. ^ Sieger AA, ред. (1 января 1998 г.). "Spore Prints #338". Бюллетень микологического общества Пьюджет-Саунд . Получено 13 октября 2008 г.
  64. ^ Фишер Э (1875). «Über Aromatische Hydrazinverbindungen» [Об ароматических соединениях гидразина]. Бер. Дтч. хим. Гес. 8 : 589–594. дои : 10.1002/cber.187500801178.
  65. ^ Курций Т (1887). «Über das Diamid (Hydrazin)» [О диамиде (гидразине)]. Бер. Дтч. хим. Гес. 20 : 1632–1634. дои : 10.1002/cber.188702001368.
  66. ^ Куртиус Т., Джей Р. (1889). «Diazo- und Azoverbindungen der Fettreihe. IV. Abhandlung. über das Hydrazin» [Диазо- и азо-соединения алканов. Четвертый трактат. О гидразине. В Эрдманне О.Л. (ред.). Журнал для практической химии . Том. 147. Верлаг фон Иоганн Амброзиус Барт.На стр. 129, Куртиус признает: « Das freeie Diamid NH 2 -NH 2 ist noch nicht analysiert worden » . [Свободный гидразин еще не анализировался.]
  67. ^ Курциус Т, Шульц Х (1890). «Über HydrazineHydraulict und die Halogenverbindungen des Diammoniums» [О гидразингидрате и галогенсодержащих соединениях диаммония]. Журнал для практической химии . Том. 150. стр. 521–549.
  68. ^ Лобри де Брюин, Калифорния (1894). «Sur l'гидразин (диамид) либре» [О свободном гидразине (диамиде)]. Рек. Трав. Хим. Платит-Бас . 13 (8): 433–440. дои : 10.1002/recl.18940130816.
  69. ^ Lobry de Bruyn CA (1895). "Sur l'hydrate d'hydrazine" [О гидрате гидразина]. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas . 14 (3): 85–88. doi :10.1002/recl.18950140302.
  70. ^ Lobry de Bruyn CA (1896). "L'hydrazine libre I" [Свободный гидразин, часть 1]. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas . 15 (6): 174–184. doi :10.1002/recl.18960150606.

Внешние ссылки