Гидразин

Гидразин

ГИДРАЗИН, диамид, NH2∙NH2 (молекулярный вес 32,048), вещество, получаемое из аммиака при замене одного атома Н группой NH2. Впервые гидразин получен в 1887 г., обработкой диазоуксуснокислого калия Gidrazin 1 разбавленной серной кислотой. Гидразин - бесцветная, сильно дымящая на воздухе жидкость с удельным весом 1,011, температурой плавления 1,4° и температурой кипения 113,5°. Гидразин легко растворим в воде и спирте; имеет щелочную реакцию. В отличие от аммиака гидразин является сильным восстановителем: восстанавливает аммиачные растворы окисей серебра и меди; йод переводится гидразином в йодистоводородную кислоту:

NH2∙NH2 + 2J2 = N2 + 4НJ.

Эта реакция служит основанием для титрометрического определения гидразина. Присоединяя одну или две молекулы одноосновной кислоты, гидразин образует прочные соли, обладающие также сильной восстановительной способностью: они выделяют из раствора солей золото и серебро в виде металла, переводят окись меди в закись. Хлористоводородный гидразин N2H4(HCl)2 кристаллизуется в блестящих октаэдрах, плавящихся при 198° и при возгонке дающих белые иглы N2H4∙HCl и выделяющих НСl. Сернокислый гидразин N2H4∙Н24 кристаллизуется в виде табличек или длинных призм с температурой плавления 254°. 100 частей воды при 22° растворяют 3,055 частей сульфата.

При обработке солей гидразина едкими щелочами образуется гидрат гидразина состава N2H4∙ Н2О - гигроскопическая, дымящая на воздухе жидкость, кипящая без разложения при 118,5°, при давлении в 739 мм. Гидрат растворяется в воде и спирте, но в эфире и хлороформе нерастворим. Пары гидрата разъедают стекло, пробку и резину. Азотистая кислота или ее эфиры переводят гидразин (водный раствор) в азотистоводородную кислоту:

NH2∙NH2 + HNO2 = N3H + 2Н2O.

Гидразин обычно получается перегонкой гидрата гидразина с едким калием или баритом.

Гидразин применяется для приготовления солей азотистоводородной кислоты (азидов), для различных восстановительных процессов, для синтеза азинов и пиразолонов, в аналитической химии - для определения меди.

При замещении атомов водорода в гидразине органическими радикалами получаются разнообразные органические производные гидразина; все они являются сильными восстановителями и, присоединяя одну частицу одноосновной кислоты, дают соли. Эти соли получаются действием цинка и уксусной кислоты, хлористого олова и соляной кислоты или сернистой кислоты на диазобензолсульфоновые соли:

C6H5∙N : N∙SO3K + H2 = C6H5∙NH∙NH∙SO3K;

C6H5∙ NH∙NH∙SO3K + HCl + H2O = C6H5∙NH∙NH2∙HCl + KHSO4.

Важнейшее органическое производное гидразина - фенилгидразин C6H5∙NH∙NH2 - впервые получен Э. Фишером в 1877 г. Он образует моноклинические таблички с температурой плавления 23°, температурой кипения 241°, удельным весом 1,097; легко растворим в горячей и трудно - в холодной воде, растворим также в спирте и эфире, перегоняется с водяным паром. С кислотами соляной и серной гидразин дает солянокислый и сернокислый фенилгидразин С6Н5∙NН∙NН2∙НСl и (C6H5∙NН∙NH2)2H2SO4; с альдегидами и кетонами фенилгидразин образует фенилгидразоны, с углеводами - фенилгидразоны и озазоны, служащие для выделения и определения различных видов сахаров. Фелингова жидкость переводит фенилгидразин на холоде в бензол и анилин, при нагревании же получаются бензол, фенол и азот. Этим путем, измеряя выделенное количество азота, можно определять его количественно. С галоидными алкилами получаются двузамещенные гидразины:

C6H5NH∙NH2 + CH3Br = C6H5NCH3NH2HBr.

Для получения фенилгидразина смешивают осторожно, избегая нагревания, охлажденный до 0° раствор нейтрального сульфита натрия с раствором соли диазония, приготовленным из 100 ч. анилина, 240 ч. соляной кислоты, 400 ч. воды и 75 ч. NaNO2, растворенного в 150 ч. воды (раствор сульфита готовится из расчета: 2 мол. Na2SO3 на 1 мол. C6H5∙NH2). Затем, для растворения выделившегося желтого диазобензолсульфокислого натрия, смесь нагревают до 40° и прибавляют 100 ч. цинковой пыли. Наконец, к раствору постепенно (температура не должна превышать 90°) приливают 140 ч. крепкой соляной кислоты, раствор кипятят, фильтруют и к горячему фильтрату приливают 1/2 объема дымящей соляной кислоты; выпавшие при охлаждении кристаллы солянокислого фенилгидразина отделяют на центрифуге и перекристаллизовывают из горячей воды. Для получения свободного фенилгидразина хлористоводородную соль разлагают 30%-ным NaOH и фенилгидразин извлекают бензолом, бензол отгоняют и остаток перегоняют в вакууме. Фенилгидразин применяется для синтеза производных индола и пиразолона. В технике из него готовят фенилметилпиразолон - промежуточный продукт при синтезе антипирина и разнообразных красителей:

Фенилметилпиразолон

 

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.