Псевдогалогены являются многоатомными аналогами галогенов , химия которых, напоминающая химию истинных галогенов , позволяет им заменять галогены в нескольких классах химических соединений . [1] Псевдогалогены встречаются в молекулах псевдогалогенов, неорганических молекулах общих форм Ps – Ps или Ps –X (где Ps – псевдогалогеновая группа), таких как цианоген ; псевдогалогенидных анионов, таких как цианид- ион; неорганических кислот, таких как цианистый водород ; как лиганды в координационных комплексах , таких как феррицианид ; и как функциональные группы в органических молекулах, таких как нитрильная группа. Хорошо известные функциональные группы псевдогалогенов включают цианид , цианат , тиоцианат и азид .
Многие псевдогалогены известны под специальными общепринятыми названиями в зависимости от того, где они встречаются в соединении. К хорошо известным относятся (истинный галоген хлор указан для сравнения):
Au − считается псевдогалогеновым ионом из-за его реакции диспропорционирования со щелочью и способности образовывать ковалентные связи с водородом. [5]
Примерами симметричных псевдогалогеновых соединений ( Ps−Ps , где Ps — псевдогалоген) являются циан (CN) 2 , тиоциан (SCN) 2 и перекись водорода H2O2 . Другим сложным симметричным псевдогалогеновым соединением является октакарбонил дикобальта , Co2 ( CO) 8 . Это вещество можно рассматривать как димер гипотетического тетракарбонила кобальта , Co(CO) 4 .
Примерами несимметричных псевдогалогеновых соединений (псевдогалогенгалогенидов Ps−X , где Ps — псевдогалоген, а X — галоген , или интерпсевдогалогенов Ps 1 −Ps 2 , где Ps 1 и Ps 2 — два разных псевдогалогена), аналогичных бинарным интергалогеновым соединениям , являются галогенцианы , такие как хлорциан ( Cl−CN ), бромциан ( Br−CN ), нитрилфторид ( F−NO 2 ), нитрозилхлорид ( Cl−NO ) и азид хлора ( Cl−N 3 ), а также интерпсевдогалогены, такие как триоксид диазота ( O=N−NO 2 ), азотная кислота ( HO−NO 2 ) и азид циана ( N 3 −CN ).
Известно, что не все комбинации интерпсевдогалогенов и псевдогалогенгалогенидов стабильны (например, сульфанол HS−OH ).
Псевдогалогениды образуют одновалентные анионы, которые образуют бинарные кислоты с водородом и образуют нерастворимые соли с серебром, такие как цианид серебра (AgCN), цианат серебра (AgOCN), фульминат серебра (AgCNO), тиоцианат серебра (AgSCN) и азид серебра ( AgN 3 ).
Распространенным сложным псевдогалогенидом является тетракарбонилкобальтат [Co(CO) 4 ] − . Кислый тетракарбонилгидрид кобальта HCo(CO) 4 на самом деле является довольно сильной кислотой , хотя его низкая растворимость делает его не таким сильным, как настоящий галогеноводород .
Поведение и химические свойства указанных выше псевдогалогенидов идентичны поведению и химическим свойствам истинных галогенид-ионов. Наличие внутренних кратных связей , по-видимому, не влияет на их химическое поведение. Например, они могут образовывать сильные кислоты типа HX (сравните хлористый водород HCl с тетракарбонилкобальтатом водорода HCo(CO) 4 ), и они могут реагировать с металлами M с образованием соединений типа MX (сравните хлорид натрия NaCl с азидом натрия NaN3 ).
Нанокластеры алюминия (часто называемые суператомами ) иногда считаются псевдогалогенидами, поскольку они также ведут себя химически как ионы галогенидов , образуя Al 13 I−2(аналог трииодида I)−3) и подобные соединения. Это связано с эффектами металлической связи на малых масштабах.