Псевдогалогены — многоатомные аналоги галогенов , чей химический состав, напоминающий химический состав настоящих галогенов , позволяет им заменять галогены в некоторых классах химических соединений . [1] Псевдогалогены встречаются в молекулах псевдогалогенов, неорганических молекулах общих форм Ps – Ps или Ps –X (где Ps – псевдогалогенная группа), таких как циан ; псевдогалогенид-анионы, такие как цианид- ион; неорганические кислоты, такие как цианистый водород ; в качестве лигандов в координационных комплексах , таких как феррицианид ; и в качестве функциональных групп в органических молекулах, таких как нитрильная группа. Хорошо известные функциональные группы псевдогалогенов включают цианид , цианат , тиоцианат и азид .
Многие псевдогалогены известны под специальными общими названиями в зависимости от того, где они встречаются в соединении. К хорошо известным из них относятся ( для сравнения указан истинный галоген- хлор ):
Au - считается ионом псевдогалогена из-за его реакции диспропорционирования со щелочью и способности образовывать ковалентные связи с водородом. [5]
Примеры симметричных псевдогалогенных соединений ( Ps-Ps , где Ps представляет собой псевдогалоген) включают цианоген (CN) 2 , тиоцианоген (SCN) 2 и перекись водорода H 2 O 2 . Другим сложным симметричным псевдогалогеновым соединением является октакарбонил дикобальта Co 2 ( CO) 8 . Это вещество можно рассматривать как димер гипотетического тетракарбонила кобальта Co(CO) 4 .
Примеры несимметричных псевдогалогенных соединений (псевдогалогенгалогениды Ps-X , где Ps представляет собой псевдогалоген, а X представляет собой галоген , или интерпсевдогалогены Ps 1 -Ps 2 , где Ps 1 и Ps 2 представляют собой два разных псевдогалогена), аналогичных бинарному интергалогену. соединениями являются галогениды циана , такие как хлорид циана ( Cl-CN ), бромистый циан ( Br-CN ), нитрилфторид ( F-NO 2 ), нитрозилхлорид ( Cl-NO ) и азид хлора ( Cl-N 3 ), а также как 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), гремучее серебро (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 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 хлороводород HCl с тетракарбонилкобальтатом водорода HCo(CO) 4 ), а также могут реагировать с металлами M с образованием соединений типа MX (сравните хлорид натрия NaCl с азидом натрия NaN 3 ). .
Нанокластеры алюминия (часто называемые суператомами ) иногда считаются псевдогалогенидами, поскольку они также химически ведут себя как галогенид- ионы, образуя Al 13 I.−2(аналог трииодида I−3) и подобные соединения. Это связано с эффектом металлической связи в небольших масштабах.