stringtranslate.com

Диоксид селена

Диоксид селенахимическое соединение с формулой SeO 2 . Это бесцветное твердое вещество является одним из наиболее часто встречающихся соединений селена . Он используется в производстве специальных стекол, а также в качестве реагента в органической химии. [4]

Характеристики

Твердый SeO 2 представляет собой одномерный полимер , цепь которого состоит из чередующихся атомов селена и кислорода . Каждый атом Se имеет пирамидальную форму и несет концевую оксидную группу. Длина мостиковых связей Se-O составляет 179 пм, а конечное расстояние Se-O составляет 162 пм. [5] Относительная стереохимия у Se чередуется вдоль полимерной цепи ( синдиотактическая ). В газовой фазе диоксид селена присутствует в виде димеров и других олигомерных видов, при более высоких температурах он является мономерным. [6] Мономерная форма принимает изогнутую структуру, очень похожую на структуру диоксида серы с длиной связи 161 пм. [6] Димерная форма была выделена в низкотемпературной аргоновой матрице, и колебательные спектры указывают на то, что она имеет центросимметричную форму кресла. [5] Растворение SeO 2 в оксидихлориде селена дает тример [Se(O)O] 3 . [6] Мономерный SeO2 представляет собой полярную молекулу с дипольным моментом 2,62 Д [7], направленным от средней точки двух атомов кислорода к атому селена.

Твердое вещество легко возгоняется. При очень низких концентрациях пар имеет отвратительный запах, напоминающий гнилой хрен. При более высоких концентрациях пар имеет запах, напоминающий хреновый соус, и может обжечь нос и горло при вдыхании. В то время как SO 2 имеет тенденцию быть молекулярным, а SeO 2 представляет собой одномерную цепь, TeO 2 представляет собой сшитый полимер. [5]

SeO 2 считается кислотным оксидом : он растворяется в воде, образуя селенистую кислоту . [6] Часто термины селенистая кислота и диоксид селена используются взаимозаменяемо. Он реагирует с основанием, образуя соли селенита, содержащие SeO2−
3
анион. Например, реакция с гидроксидом натрия дает селенит натрия :

SeO 2 + 2 NaOH → Na 2 SeO 3 + H 2 O

Подготовка

Диоксид селена получают окислением селена при сжигании на воздухе или реакцией с азотной кислотой или перекисью водорода , но, возможно, наиболее удобным способом получения является дегидратация селенистой кислоты .

2 H 2 O 2 + Se → SeO 2 + 2 H 2 O
3 Se + 4 HNO 3 + H 2 O → 3 H 2 SeO 3 + 4 NO
H2SeO3 ⇌ SeO2 + H2O

Происшествие

Природная форма диоксида селена, дауниит, является очень редким минералом. Он встречается только в небольшом количестве горящих угольных отвалов , где он формируется вокруг отверстий, созданных выходящим газом. [8]

Использует

Органический синтез

SeO 2 является важным реагентом в органическом синтезе . Окисление паральдегида (тримера ацетальдегида) с помощью SeO 2 дает глиоксаль [9] , а окисление циклогексанона дает 1,2-циклогександион . [10] Исходный селеновый материал восстанавливается до селена и выпадает в осадок в виде красного аморфного твердого вещества , которое можно легко отфильтровать. [10] Этот тип реакции называется окислением Райли . Он также известен как реагент для аллильного окисления , [11] реакции, которая влечет за собой следующее преобразование

Аллильное окисление
Аллильное окисление

В более общем плане это можно описать так:

R2C =CR'-CHR" 2 + [O] → R2C = CR'-C(OH)R " 2

где R, R', R" могут быть алкильными или арильными заместителями.

Диоксид селена также может быть использован для синтеза 1,2,3-селенадиазолов из ацилированных производных гидразона. [12]

В качестве красителя

Диоксид селена придает стеклу красный цвет . Он используется в небольших количествах для нейтрализации цвета, вызванного примесями железа , и, таким образом, для создания (по-видимому) бесцветного стекла. В больших количествах он дает глубокий рубиново-красный цвет.

Диоксид селена является активным ингредиентом некоторых растворов для холодного воронения .

Его также использовали в качестве тонера при проявке фотографий .

Безопасность

Селен является важным элементом , но прием более 5 мг/день приводит к неспецифическим симптомам . [13]

Ссылки

  1. ^ "Паспорт безопасности: Диоксид селена" (PDF) . integrachem.com . 27 марта 2015 г. Получено 2022-12-02 .
  2. ^ "Безопасность и опасности диоксида селена". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 2022-12-02 .
  3. ^ "Соединения селена (как Se)". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
  4. ^ Hoekstra, William J.; Fairlamb, Ian JS; Giroux, Simon; Chen, Yuzhong (2017). «Selenium(IV) Oxide». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . С. 1–12. doi :10.1002/047084289X.rs008.pub3. ISBN 978-0-470-84289-8.
  5. ^ abc Handbook of Chalcogen Chemistry: New Perspectives in Sulfur, Selenium and Tellurium, Franceso A. Devillanova, Королевское химическое общество, 2007, ISBN 9780854043668 
  6. ^ abcd Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсон, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  7. ^ Takeo, Harutoshi; Hirota, Eizi; Morino, Yonezo (1972). «Константы потенциала третьего порядка и дипольный момент SeO2 с помощью микроволновой спектроскопии». Журнал молекулярной спектроскопии . 41 (2): 420–422. Bibcode : 1972JMoSp..41..420T. doi : 10.1016/0022-2852(72)90216-0. ISSN  0022-2852.
  8. ^ Финкельман, Роберт Б.; Мроуз, Мэри Э. (1977). «Дауниит, первое подтвержденное природное присутствие SeO2» (PDF) . Американский минералог . 62 : 316–320.
  9. ^ Ронцио, AR; Во, TD (1955). "Глиоксальбисульфит". Органические синтезы{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Собрание томов , т. 3, стр. 438.
  10. ^ ab Hach, CC Banks, CV; Diehl, H. (1963). "1,2-Циклогександиондиоксим". Органические синтезы{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Собрание томов , т. 4, стр. 229.
  11. ^ Коксон, Дж. М.; Данстед, Э.; Хартшорн, М. П. (1977). «Аллильное окисление с помощью перекиси водорода–диоксида селена: транс-Пинокарвеол». Органические синтезы . 56 : 25. doi :10.15227/orgsyn.056.0025{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ).
  12. ^ Лалезари, Ирадж ; Шафии, Аббас; Ялпани, Мохамед (1969). «Новый синтез гетероциклов селена: замещенные 1,2,3-селенадиазолы». Tetrahedron Letters . 10 (58): 5105–5106. doi :10.1016/S0040-4039(01)88895-X.
  13. ^ Бернд Э. Лангнер «Селен и его соединения» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. doi :10.1002/14356007.a23_525

Внешние ссылки