Русская Википедия:Алкилгидразины
Алкилгидразины — органические производные гидразина NШаблон:SubHШаблон:Sub, у которого один или несколько атомов водорода замещены на алкильные группы. Из алкилгидразинов наиболее известен 1,1-диметилгидразин («гептил») — компонент высококипящего ракетного топлива.
Номенклатура
В зависимости от строения алкилгидразинов существуют монозамещённые, сим-дизамещённые (гидразосоединения) и несим-дизамещённые, три- и тетразамещённые алкилгидразины. Например, (CШаблон:SubHШаблон:Sub)Шаблон:SubN-NHШаблон:Sub — 1,1-диэтилгидразин, (CHШаблон:Sub)Шаблон:SubN-N(CHШаблон:Sub)Шаблон:Sub — тетраметилгидразин. При наличии в молекуле старших групп гидразинный фрагмент считается заместителем и обозначается префиксом гидразино-.
Свойства
Алифатические алкилгидразины представляют собой жидкие при нормальных условиях бесцветные вещества, обладающие сильным специфическим запахом.
Молекулы алкилгидразинов, особенно низших монозамещённых алкилгидразинов, сильно ассоциированы друг с другом межмолекулярными водородными связями, и по этой причине температуры кипения, плотности и показатели преломления этих веществ существенно выше, чем для алкиламинов с соответствующей молекулярной массой. При переходе от моно- к ди-, три- и тетразамещённым алкилгидразинам межмолекулярная ассоциация ослабляется.
Поскольку гидразин имеет менее основные свойства, чем аммиак, то и основность алкилгидразинов меньше, чем основность аналогичных алкиламинов. Алкилгидразины способны образовывать соли с минеральными кислотами (соли алкилгидразония):
- <math>\mathsf{(CH_3)_2N\text{-}NH_2 + HCl \rightarrow [(CH_3)_2N\text{-}NH_3]Cl}</math>
Способны нитрозироваться, образуя органические азиды:
- <math>\mathsf{CH_3NH\text{-}NH_2 \ \xrightarrow[HX]{HNO_2} \ CH_3N_3 }</math>
Предельные алифатические алкилгидразины являются сильными восстановителями. Они медленно окисляются кислородом воздуха уже при низких температурах:
- <math>\mathsf{CH_3NH\text{-}NH_2 \ \xrightarrow[]{O_2} \ CH_4 + N_2 + H_2O}</math>
Автоокисление алкилгидразинов протекает с промежуточным образованием гидропероксидов и нитренов:
- <math>\mathsf{(CH_3)_2N\text{-}NH_2 + O_2 \rightarrow [(CH_3)_2NH\text{-}OOH] \rightarrow [(CH_3)_2NN:] + H_2O_2}</math>
Попадание алкилгидразинов на развитую поверхность может привести к их самовоспламенению. При горении алкилгидразинов выделяется значительное количество тепла.
При мягком окислении симметричных диалкилгидразинов образуются соответствующие азосоединения:
- <math>\mathsf{CH_3NH\text{-}NHCH_3 \ \xrightarrow[]{[O]} \ CH_3N\text{=}NCH_3}</math>
Получение
Синтез алкилгидразинов осуществляют несколькими способами.
- Реакции алкилирования гидразина:
- <math>\mathsf{RX + NH_2\text{-}NH_2 \rightarrow [RNH_2\text{-}NH_2]X \rightarrow RNH\text{-}NH_2 + HX}</math>
- Реакции восстановления нитрозаминов, например, цинковой пылью в среде уксусной кислоты:
- <math>\mathsf{(CH_3)_2N\text{-}N\text{=}O \ \xrightarrow[]{[H]} \ (CH_3)_2N\text{-}NH_2}</math>
- Реакция с N-хлораминами:
- <math>\mathsf{R^1\text{-}NH_2 + Cl\text{-}NH\text{-}R^2 \xrightarrow[-NaCl]{NaOH} \ R^1NH\text{-}NHR^2 }</math>
Токсичность
Низшие алкилгидразины весьма ядовиты. В частности, метилгидразин в концентрациях ~0,01 % способен убивать грибки и бактерии. ПДК алкилгидразинов составляет 0,1 мг/л в пересчёте на гидразин.
Литература
