И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 170
Текст из файла (страница 170)
м. 60 — 90 тыс.) и используют в качестве донора электронов восстановленный фсрредокснн. Диссимиляторные Н. синтезируются только микроорганизмами в условиях пониж, аэрации (напра бактерии рода «03 Рагасоссва). Ферменты локализованы в мембране, имеют мол. м. 100 — 250 тыс, (в зависимости от источника), состоят нз 2 — 3 разл. субъединиц; донор электронов — восстановленный ферредоксвн. Активный центр всех Н. включает атом Мо (молибдокофактор) и производное птерина, содержащее в боковой цепи две группы ВН и остаток фосфорной к-ты.
Активность ассимиляторных Н. имеет положит. корреляцию с урожаем растений и содержанием в них белка, что используется в селекции для отбора наиб. продуктивных растений. лам.. львов н. и., мслибдся и мдимяллпи» азата у растопив и мпгР«- оргаяпзмоа, М., 1989. П. П, Львов. НИТРАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ, соли азотной к-ты НХО,. Известны почти для всех металлов; существуют как в виде безводных солей М(ХО,)„(в-степенъ окисления металла М), так и в виде крнсталлогидратов М(ХО,)„ХН,О (х = 1 — 9).
Из нодных р-ров при т-ре, близкой к комнатной, только ннтраты (Н.) щелочных металлов крнсталлизуются безводными, остальные — в виде кристаллогидратов. Физ.-хнм. св-ва безводного и гидратироваиного Н. одного н того же металла могут сильно отличаться. Безводные Н.-криставлич. соедп Н. о-элементов окрашены. Условно Н.
могут быть разделены на соед. с пренм. ковалевтным типом связи (соли Ве, Сг, Тп, Ре и др. переходных металлов) и с преим. ионным типом связи (соли щелочных и шел.-зем. металлов), Для ионньзх Н. характерны более высокая термич. устойчивость, преобладание крнсталлич. структур более высокой симметрии (кубич.) и отсутствие расщепления полос нитрат-иона в ИК спектрах. Ковалентные Н. имеют более высокую р-римость в орг.
р-рнтелях, более низкую термич, устойчнвостгп нх ИК спектры носят более слохсный характер; нек-рые ковалентные Н. летучи прн комнатной т-ре, а при растворении в воде частично разлагаются с вьшелением оксидов азота. Все безводные Н. проявляют снлъные окислит. св-ва, обусловленные присутствием иона ХО,, при этом нх охислит, способность возрастает при переходе от ионных к ковалентным Н. Последние разлагаются в ннтервале 100 — 300 С, ионные — при 400 — 600'С (ХаХОм КХОВ и нек-рые лр.
при нагр. плавятся). Продуктами разложенйя в твердой н жидкой фазах являются последовательно нитриты, оксонитраты и оксиды, вногда — своб. металлы (когда окснд неустойчив, напр. АйзО), а в газовой фазе-ХО, ХОз, Ох и Х,. Состав продуктов разложения зависит от природы металла и его степени окисления, скорости нагревания, т-ры, состава газовой среды и др. условий. ХНвХОВ детонирует, а при быстром нагр.
моягет разлагаться со взрывом, в этом случае образуются Хм О, и Н,О; при медленном нагревании разлагается на Х,О в НзО. Сноб. ион ХОВ в газовой фазе имеет геом. строение равностороннего треугольника с атомом Х в центре, углы ОХО 120 н длины связей Х вЂ” О 0,121 нм. В кристаллич.
в газообразных Н, нон ХО, в оси. сохраняет свою форму и размеры, что определяет пространств. строение Н. Ион ХО, может выступать как моно-, би-, тридентатный или мостнковый лиганд, поэтому Н, характеризуется большим разнообразием типов кристаллнч. структур.
Переходные металлы в высоких степенях окисления из-за стерич. затруднений не могут образовывать безводные Нп и лля них характерны оксонитраты, напр. 1502(ХОзп)2, ХЬО(ХОВ)з. Н. образуют болыпое кол-во двойныи и комплексных солей с ионом ХО, во внутр. сфере. В водных средах в результате гидролнза катионы переходных металлов образуют гидроксонитраты (основнме нитраты) переменного состава, к-рые м.б. выделены и в твердом состоянии.
Гцпратированные Н. отличаются от безводных тем, что в нх кристаллнч. структурах ион металла в болыпинсгве случаев связан с молекулами воды, а не с ионом ХО, . Поэтому они лучше, чем безводные Н., раста. в воде, но хуже †орг. р-рителях, более слабые окислители, инконгру- 504 НИТРАТЫ 257 энтно плавятся в кристадхизац. воде в интервале 25-100 С. Пры нагр. пшратвроваыных Н. безво1шые Н., как правило, не образуются, а происходит термолыз с образованием гидроксовитратов и затем оксонвтратов и оксидов металлов.
По ын. своим хим. св-вам Н. аналогичны др. неорг. солям. Характерные особеыиосгы Н. обусловлены их очень высокой р-рнмостью в воде, низкой термич. устойчивостью и способностью окислять орг. и неорг. соединешш. При восстановлении Н. образуется смесь азотсодержжцих продуктов ХО, ХО, Х»О, ХГ нлн ХН» с прсОблада1шем ОДного из них в зависимости от вида восстановителя, т-ры, р-цви среды и др. факторов, Пром. методы получения Н. основаны на поглощении МН» р-Рами НХО (для ХН»ХО») или на поглощении нитрозвых газов (1«(О + ХО») р.рами щелочей или карбонатов (для Н.
щелочных металлов, Са, Мй, Ва), а такие иа разнообразных обменных р-циях солей металлов с НХО» или Н. щелочных металлов. В лаборатории длл получения безводных Н. используют р-цыи переходных металлов или вх саед. с жидким Х»О» и его смесями с орг.
р-рителями либо р-цни с Х»О». Нитраты Ха, К (матрасная ы калиевая селитры) встречаются в виде прир. залежей. Анализ Н. на нитрат-ион основан на его восстановлении до ХН, сплавом Деварда н поглощении ХН, титрованным р-ром к-ты либо иа осаждении в виде иитронвнтрата с помощью нитрова. Н. примешпот во мн. отраслях иром-сти. Аммония нитрат (аммиачная селитра) — осн. азотсодержащее удобревие; в качестве удобрений исполъзуют также Н. щелочных металлов и Са. Н.— компоненты ракетных топлив, пиротехы. составов, травилъных р-ров при крашении тканей; их используют для закалки металлов, консервацны пищевых продуктов, как лекарственные средства и для получения оксидов металлов.
См. также Калия нитрат, Натрия нитрат н др. Н. токсичны, Вызывают отек легких, кашель, рвоту, острую сердечно. сосудистую недостаточность и др. Смертельная доза Н. для человека 8 — 15 г, допустимое суточное потребление 5 мг/кг. Для суммы нитратов Ха, К, Са, ХН» ПДК: в воде 45 мг/л; в почве 130 мг/кг (класс опасности 3); в овощах и фруктах (мг/кг) — картофель 250, капуста белокочанная поздняя 500, морковь поздняя 250, свекла 1400, лук репчатый 80, кабачки 400, дыни 90, арбузы, виноград, яблоки, груши 60.
Несоблюдение агротехн. Рекомендаций, избыточное внесение удобрений ремо увеличивает содержание Н. в с.-х, продуктах, поверхностном стоке с полей (40-5500 ыг/л), грунтовых водах. ЛН».: А Ы1«ПП С. С, ЕПК»П Н., АПЬ1»СПМ П»6«1 Н1»«Н«, «Аа«ПН»«1»П«Г»- пн СЪ«н1«»т впд К»61««ьнж«ПЭ», 1964, «. 6, Р.
Ц-142. Днж ЧУ»УР««. СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ НИТРАТОВ тл»п С »Р „« Сп«»»п«»»« 64,6 87,2 1Ю 1«П46 1,385Э 1,3973 м р сн,оно, ЗтЯ»»»«Г»Г С«Н«ОНО Преп»»»п«рп« С~Н«ОЬ)0 цзпп«»с»»»птр»т 1»«п«м»»»»Ш»т) 1сн,),снсн«сн,оно, Г»пп«ри»»п»«~ и (яит г»»»вр»») 1Дож 1,1676 1,0538 0,4961 14132" 147- 8 »«рып««т сн,1ой,)сн(оно,Дй,1оно0 1Л931 1,4786* ° пр»гз.ц- пр» ш с 505 11 Хы««ычее»ая»вц., т.
3 НИТРАТЫ ОРГАНИЧЕСКИЕ, эфиры азотной к-ты НХОз. Содержат одну или песк. групп — Π— ХО„связанных с орг. радикалом ковалеытыой связью. Н.о.-бесцв. илн бледно-желтые жидкости либо твердые в-ва (см. табл.), плохо раста. в воде, с водой и этанолом часто образуют азеотропвые смеси, хорошо раста. в орг. р-рытелях. Группа С вЂ” ОХО,— плоская (длины связей ы углы показаны на структурной ф-ле), с низким барьером вращевив вояруг связей С вЂ” О и Π— ХО». В ИК спектрах присут- .с'~» ь О О ствуют две харахтеристыч.
полосы, соответствующие симметричным и аытисвмметричным ввлевтным колебаниям группы ХОГ при 1272-1282 и 1626-1634 см ' соответственно. В спектрах ЯМР'4Х и '»Х хим. сдвиг атома азота 8 от 0 до — 50 м.д., в спектре ПМР группа ОХО, сдвигает сигнад а-Н-атома в слабые пола на 0,5-0,7 м.д. по сравнению с соответствующими спиртами. Для нывших алкылнитратов р 9 7, 1О- эп Кл м. Н. о. чувствительны к удару и при хранении возможно их самопроизволъное разложение со взрывом; кислые примеси увеличивают склонность к разложению.
Алкилнитраты ырн нагр. выше 150'С в контролируемых услоанях превриц. в алкжлнитрнты. С нуклеофилами (В ) алкилннтраты реаги- уют по неск, направлениям: нуклеоф. атака ыа атом Х путь а) иди ыа атом С (6), отрыв атома водорода от а-углеродного атома с образованием карбонильного сосд. (в) или от 0-углеродного атома с образованием алкена (г): а СН вЂ” СН вЂ” О 4 ВМО СН вЂ” СН вЂ” В 4 МО 1 СН вЂ” СН вЂ” ОНО» я СН вЂ” С О»ВН»МО» С вЂ” СН вЂ .«ВН 4 МО 1 Первичные алкилнитраты претерпевают гл.
обр. сольволиз; бензиднитрат н особенно его производные, содержащие в бенэольыом кольце электроноакцепторные заместители, а также вторичные ыитраты (даже в отсутствие активнрун1шых заместителей) образуют соответствуюшие карбонилъвъ1е соедд третичные нитраты дают аэкеиы. Нек-рые алкилнитраты быстро реагируют по атому Х, благодаря чему в присут. оснований м. б. использованы в качестве эффективных нитруюших агентов (напр., нитрат ацетонциангидрныа (СН,), С(СХ)ОХО, или изоамилнитрат) для саед.