stringtranslate.com

Связь углерод–азот

Связь углерод-азот представляет собой ковалентную связь между углеродом и азотом и является одной из наиболее распространенных связей в органической химии и биохимии . [1]

Азот имеет пять валентных электронов , и в простых аминах он трехвалентен , а два оставшихся электрона образуют неподеленную пару . Через эту пару азот может образовывать дополнительную связь с водородом, делая его четырехвалентным и с положительным зарядом в солях аммония . Таким образом, многие соединения азота могут быть потенциально основными , но ее степень зависит от конфигурации: атом азота в амидах не является основным из-за делокализации неподеленной пары в двойную связь, а в пирроле неподеленная пара является частью ароматического секстета.

Подобно связям углерод-углерод , эти связи могут образовывать стабильные двойные связи , как в иминах ; и тройные связи , как в нитрилах . Длины связей варьируются от 147,9 пм для простых аминов до 147,5 пм для соединений CN=, таких как нитрометан, до 135,2 пм для частичных двойных связей в пиридине и до 115,8 пм для тройных связей, как в нитрилах . [2]

Связь CN сильно поляризована по отношению к азоту ( электроотрицательности C и N составляют 2,55 и 3,04 соответственно), и, следовательно, молекулярные дипольные моменты могут быть высокими: цианамид 4,27 D , диазометан 1,5 D, метилазид 2,17, пиридин 2,19. По этой причине многие соединения, содержащие связи CN, растворимы в воде. N-филы представляют собой группу радикальных молекул, которые специфически притягиваются к связям C=N. [3]

Связь углерод-азот можно проанализировать с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). В зависимости от состояний связи положения пиков в спектрах N1s XPS различаются. [4] [5] [6]

Азотистые функциональные группы

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Органическая химия Джон Макмерри 2-е изд.
  2. ^ CRC Справочник по химии и физике 65-е изд.
  3. ^ Falzon, Chantal T.; Ryu, Ilhyong; Schiesser, Carl H. (2002). «5-Азагексеноильные радикалы циклизуются посредством нуклеофильного присоединения к ацильному углероду, а не 5-экзо-гомолитического присоединения к имину». Chemical Communications (20): 2338–9. doi :10.1039/B207729A. PMID  12430429.
  4. ^ Като, Томофуми; Ямада, Ясухиро; Нисикава, Ясуши; Отомо, Тошия; Сато, Хаято; Сато, Сатоши (2021-07-12). «Происхождение пиков графитового и пиррольного азота в рентгеновских фотоэлектронных спектрах N1s углеродных материалов: четвертичный азот, третичный амин или вторичный амин?». Журнал материаловедения . 56 (28): 15798–15811. doi : 10.1007/s10853-021-06283-5 . ISSN  1573-4803. S2CID  235793266.
  5. ^ Ямада, Ясухиро; Ким, Джунгпиль; Мацуо, Синтаро; Сато, Сатоши (2014-04-01). «Анализ азотсодержащего графена методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии». Carbon . 70 : 59–74. doi :10.1016/j.carbon.2013.12.061. ISSN  0008-6223.
  6. ^ Ямада, Ясухиро; Танака, Харуки; Кубо, Синго; Сато, Сатоши (2021-09-01). «Раскрытие состояний связи и роли краев в легированной азотом графеновой наноленте с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии». Carbon . 185 : 342–367. doi :10.1016/j.carbon.2021.08.085. ISSN  0008-6223. S2CID  239687362.
  7. ^ FH Allen, O. Kennard, DG Watson, L. Brammer, AG Orpen. Таблицы длин связей, определенных с помощью рентгеновской и нейтронной дифракции. Часть 1. Длины связей в органических соединениях. J. Chem. Soc. Perkin Trans. II 1987 , S1-S19.
  8. ^ Кумасаки, М.; Кинбара, К.; Вада, Ю.; Арай, М.; Тамура, М. (2001). «Азидоацетамид, нейтральный небольшой органический азид». Акта Кристаллогр. Э.​ 57 : o6–o8. дои : 10.1107/S160053680001850X.
  9. ^ Ливингстон, Р. Л.; Рао, К. Н. Рамачандра (1960). «Исследование молекулярной структуры метилазида методом электронной дифракции». J. Phys. Chem. 64 (6): 756–759. doi :10.1021/j100835a012.
  10. ^ Вагнер, Джеральд; Арион, Владимир Б.; Брекер, Лотар; Кранц, Карстен; Мьессе, Жан-Люк; Бринкер, Удо Х. (2009). «Контролируемая селективная функционализация кавитанда с помощью твердотельного фотолиза инкапсулированного фенилазида». Org. Lett. 11 (14): 3056–3058. doi :10.1021/ol901122h. PMID  19537769.
  11. ^ Бано, Хума; Юсуф, Саммер (2015). «Кристаллическая структура п-толуолсульфонилметилизоцианида». Acta Crystallogr. E . 71 (6): o412. doi : 10.1107/S2056989015008816 . PMC 4459310 . PMID  26090196. S2CID  26154257.