Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Түссіз, тұтанғыш сұйықтық, аммиакқа ұқсас иісі бар
Colorless flammable liquid with an ammonia like odor
антидепрессанттар класы.
the class of antidepressants
Гидразин – химиялық формуласы N2H4 болатын бейорганикалық қосылыс. Бұл қарапайым пниктиоген гидриді, түссіз, тұтанғыш және аммиакқа ұқсас иісі бар сұйықтық. Гидразин ерітіндіде қолданбаса, мысалы, гидразин гидраты (N2H4*xH2O) түрінде қолданғанда ғана аз улы. Гидразин негізінен полимер көбіктерін дайындауда көбікті құраушы ретінде қолданылады, сонымен қатар фармацевтикалық және агрохимиялық заттардың алдындағы зат ретінде, және ғарыш кемелерін қозғалту үшін ұзақ сақтауға болатын отын ретінде де қолданылады. Сонымен қатар, гидразин түрлі ракета отындарында және ауа қаптамаларында қолданылатын газ алдындағы заттарды дайындауға қолданылады. Гидразин атомдық және дәстүрлі электр станцияларының бу циклдерінде коррозияны азайту үшін еріген оттегінің мөлшерін бақылауға арналған оттегі жойғыш ретінде қолданылады. Жыл сайын әлемде шамамен 120 000 тонна гидразин гидраты (судағы гидразиннің 64% ерітіндісі) өндіріледі. Ғарыш шаттлдары мен U-2 тыңшы ұшағы қозғалтқыш тоқтаған жағдайда авариялық іске қосу жүйесін отынмен қамтамасыз ету үшін гидразинді пайдаланады.
Hydrazine is an inorganic compound with the chemical formula |N2H4|auto=yes. It is a simple pnictogen hydride, and is a colourless flammable liquid with an ammonia like odour. Hydrazine is highly toxic unless handled in solution as, for example, hydrazine hydrate (|N2H4*xH2O). Hydrazine is mainly used as a foaming agent in preparing polymer foams, but applications also include its uses as a precursor to pharmaceuticals and agrochemicals, as well as a long term storable propellant for in space spacecraft propulsion. Additionally, hydrazine is used in various rocket fuels and to prepare the gas precursors used in air bags. Hydrazine is used within both nuclear and conventional electrical power plant steam cycles as an oxygen scavenger to control concentrations of dissolved oxygen in an effort to reduce corrosion. , approximately 120,000 tons of hydrazine hydrate (corresponding to a 64% solution of hydrazine in water by weight) were manufactured worldwide per year. Space Shuttle, and U 2 spy plane use hydrazine to fuel their Emergency Start System in the event of an engine stall.
Пестицидтер мен фармацевтикалық өнімдердің прекурсоры
Гидразин бірнеше дәрілік заттар мен пестицидтердің алдағы материалы болып табылады. Көбінесе бұл қолданыстар гидразинді пиразолдар мен пиридазиндер сияқты гетероциклді сақиналарға түрлендіруді қамтиды. Сатуға шығарылған биоактивті гидразин туындыларының мысалдары: сефазолин, ризатриптан, анастрозол, флуконазол, метазахлор, метамитрон, метрибузин, паклобутразол, диклобутразол, пропиконазол, гидразин сульфаты.
Hydrazine is a precursor to several pharmaceuticals and pesticides. Often these applications involve conversion of hydrazine to heterocyclic rings such as pyrazoles and pyridazines. Examples of commercialized bioactive hydrazine derivatives include cefazolin, rizatriptan, anastrozole, fluconazole, metazachlor, metamitron, metribuzin, paclobutrazol, diclobutrazole, propiconazole, hydrazine sulfate,
Шағын ауқымдағы, нишалық және ғылыми-зерттеу
Италиялық катализатор өндіруші Acta (химиялық компания) отын элементтерінде сутегінің орнына гидразинді пайдалануды ұсынды. Гидразинді пайдаланудың басты артықшылығы – ол қымбат платина катализаторларын қажет етпей, ұқсас сутек жасушасынан 200 мВт/см²-ден астам қуат өндіруге қабілетті. Отын бөлме температурасында сұйық болғандықтан, оны сутектен гөрі оңай қолдануға және сақтауға болады. Гидразинді қос байланысы бар көміртек-оксиген карбонилімен толтырылған резервуарға салып, отын реакцияға түсіп, гидразон деп аталатын қауіпсіз қатты затты құрайды. Содан кейін резервуарды жылы сумен шаю арқылы сұйық гидразин гидраты бөлінеді. Гидразиннің электр қозғалтқыш күші 1,56 В, ал сутегінікі 1,23 В-қа тең. Гидразин жасушада азот пен сутегіге ыдырайды, сутегі оттегімен байланысып, су шығарады. 1991 жылғы қаңтар–маусым аралығында АҚШ Армиясының ғылыми-зерттеу зертханасы электр-химиялық итеру бағдарламасына қатысты ертедегі үлкен көлемдегі сұйық отынмен жабдықталған қарулар бағдарламаларын қарап шықты.
The Italian catalyst manufacturer Acta (chemical company) has proposed using hydrazine as an alternative to hydrogen in fuel cells. The chief benefit of using hydrazine is that it can produce over 200 mW/cm2 more than a similar hydrogen cell without requiring (expensive) platinum catalysts. Because the fuel is liquid at room temperature, it can be handled and stored more easily than hydrogen. By storing the hydrazine in a tank full of a double bonded carbon oxygen carbonyl, the fuel reacts and forms a safe solid called hydrazone. By then flushing the tank with warm water, the liquid hydrazine hydrate is released. Hydrazine has a higher electromotive force of 1.56 V compared to 1.23 V for hydrogen. Hydrazine breaks down in the cell to form nitrogen and hydrogen which bonds with oxygen, releasing water. From January–June 1991, the U. S. Army Research Laboratory conducted a review of early bulk loaded liquid propellant gun programs for possible relevance to the electrothermal chemical propulsion program.
Денсаулыққа әсері
Гидразинге әсер етудің мүмкін жолдары: тері арқылы, көз арқылы, ингаляция және жұту арқылы. Гидразинге әсер ету теріде тітіркенуге/контактты дерматитке және күйікке, көздерде/мұрында/жұтқыншақта тітіркенуге, жүрек ауруына/құсуға, тыныс алудың қиындауына, өкпе ісінуіне, бас ауруына, бас айналуына, орталық жүйке жүйесінің баяулауына, әлсіздікке, уақытша соқырлыққа, құрысулар мен комаға алып келуі мүмкін. Әсер ету сонымен қатар бауыр, бүйрек және орталық жүйке жүйесінің зақымдануына себеп болуы мүмкін. Гидразин алғашқы әсерден кейін гидразин туындыларына қосарлас сезімталдық тудыруы мүмкін, күшті тері сезімталдандырғышы ретінде белгілі. Жоғарыда қарастырылған кәсіби пайдаланудан басқа, гидразинге темекі түтінінен аз мөлшерде де тап болу мүмкін. Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігі (IARC) гидразинді "2A – адам үшін қатерлі ісік тудыруы мүмкін" деп санайды, гидразинге әсер ету мен өкпе қатерлі ісігі арасында байланыс байқалған. Гидразинге кәсіби әсер етуді зерттеген кохорттық және қималық зерттеулерге сүйене отырып, Ұлттық ғылымдар, Инженерлік және Медицина академиясының комитеті гидразинге әсер ету мен өкпе қатерлі ісігі арасындағы байланысқа қатысты нақты дәлелдер бар екенін, бірақ басқа жерлердегі қатерлі ісіктермен байланысқа жеткілікті дәлелдер жоқ екенін мәлімдеді. Еуропалық комиссияның Кәсіби әсер ету шектері жөніндегі ғылыми комитеті (SCOEL) гидразинді "B тобы – генотоксикалық канцероген" деп жіктеді. Комитет атаған генотоксикалық механизм гидразиннің эндогенді формальдегидпен реакцияға түсуіне және ДНК метилдеуші агенттің пайда болуына сілтеме жасайды. Гидразинге байланысты төтенше жағдай туған кезде NIOSH ластанған киімді дереу шешуді, теріні сабынмен және сумен жууды, ал көздерге тиген жағдайда контактты линзаларды алып тастап, кем дегенде 15 минут бойы көзді сумен шаюды ұсынады. NIOSH гидразинге ұшырауы мүмкін кез келген адамға мүмкіндігінше тезірек медициналық көмекке жүгінуге кеңес береді. Әуе-ғарыш қызметкерлері үшін АҚШ Әуе күштері Ұлттық ғылым академиясының Токсикология жөніндегі комитеті әзірлеген төтенше жағдайларға қатысты нұсқаулықты қолданады, ол жалпы халықтың ерекше жағдайлардағы әсер етуі үшін қолданылады және Ұзақ мерзімді Төтенше Халыққа Әсер ету Шегі (SPEGL) деп аталады. SPEGL кәсіби әсер етуге қолданылмайды, ол жалпы халықтың күтпеген, бір реттік, қысқа мерзімді төтенше жағдайларға қатысты қабылданатын ең жоғары концентрация ретінде анықталады және қызметкердің өмірінде сирек кездесетін әсер етуді білдіреді. Гидразин үшін 1 сағаттық SPEGL 2 ppm, ал 24 сағаттық SPEGL 0,08 ppm құрайды.
Potential routes of hydrazine exposure include dermal, ocular, inhalation and ingestion. Hydrazine exposure can cause skin irritation/contact dermatitis and burning, irritation to the eyes/nose/throat, nausea/vomiting, shortness of breath, pulmonary edema, headache, dizziness, central nervous system depression, lethargy, temporary blindness, seizures and coma. Exposure can also cause organ damage to the liver, kidneys and central nervous system. Hydrazine is documented as a strong skin sensitizer with potential for cross sensitization to hydrazine derivatives following initial exposure. In addition to occupational uses reviewed above, exposure to hydrazine is also possible in small amounts from tobacco smoke. The International Agency for Research on Cancer (IARC) rates hydrazine as "2A—probably carcinogenic to humans" with a positive association observed between hydrazine exposure and lung cancer. Based on cohort and cross sectional studies of occupational hydrazine exposure, a committee from the National Academies of Sciences, Engineering and Medicine concluded that there is suggestive evidence of an association between hydrazine exposure and lung cancer, with insufficient evidence of association with cancer at other sites. The European Commission’s Scientific Committee on Occupational Exposure Limits (SCOEL) places hydrazine in carcinogen "group B—a genotoxic carcinogen". The genotoxic mechanism the committee cited references hydrazine's reaction with endogenous formaldehyde and formation of a DNA methylating agent. In the event of a hydrazine exposure related emergency, NIOSH recommends removing contaminated clothing immediately, washing skin with soap and water, and for eye exposure removing contact lenses and flushing eyes with water for at least 15 minutes. NIOSH also recommends anyone with potential hydrazine exposure to seek medical attention as soon as possible. For aerospace personnel, the United States Air Force uses an emergency exposure guideline, developed by the National Academy of Sciences Committee on Toxicology, which is utilized for non routine exposures of the general public and is called the Short Term Public Emergency Exposure Guideline (SPEGL). The SPEGL, which does not apply to occupational exposures, is defined as the acceptable peak concentration for unpredicted, single, short term emergency exposures of the general public and represents rare exposures in a worker's lifetime. For hydrazine the 1 hour SPEGL is 2 ppm, with a 24 hour SPEGL of 0.08 ppm.
Қолдану және медициналық қадағалау
Гидразинге қатысты толық бақылау бағдарламасы биологиялық мониторингтің, медициналық тексерудің және аурушаңдық/өлiм-жiтiм туралы ақпараттың жүйелі талдауын қамтуы керек. CDC қадағалаудың қорытынқыларын және қадағалаушылар мен жұмысшыларға білім беруді ұсынады. Жұмысқа орналасу алдында және мерзiмді медициналық тексерулер кезінде гидразиннің көздерге, теріге, бауырға, бүйректерге, қан жасауға, жүйке және тыныс алу жүйелерiне тигізетін әсеріне ерекше назар аудару керек. Молекула 91(2)° бұрылыс бұрышы бар гауш конформациясын қабылдайды (NN байланысы бар жазықтықтар мен HNH бұрыштарының биссекторлары арасындағы диэдр бұрышы). Айналу кедергісі этандыкінен екі есе жоғары. Бұл құрылымдық қасиеттер газ тәрізді сутек пероксидіне ұқсас, ол "қисайған" антиклиналдық конформацияны қабылдайды және сонымен қатар күшті айналу кедергісін бастан кешіреді. Қатты гидразиннің құрылымы рентгендік дифракция арқылы анықталды. Бұл фазада NN байланысының ұзындығы 1,46 Å, ал ең жақын байланыспаған қашықтықтар 3,19, 3,25 және 3,30 Å құрайды.
A complete surveillance programme for hydrazine should include systematic analysis of biologic monitoring, medical screening and morbidity/mortality information. The CDC recommends surveillance summaries and education be provided for supervisors and workers. Pre placement and periodic medical screening should be conducted with specific focus on potential effects of hydrazine upon functioning of the eyes, skin, liver, kidneys, hematopoietic, nervous and respiratory systems. The molecule adopts a gauche conformation with a torsion angle of 91(2)° (dihedral angle between the planes containing the N N bond and the bisectors of the H N H angles). The rotational barrier is twice that of ethane. These structural properties resemble those of gaseous hydrogen peroxide, which adopts a "skewed" anticlinal conformation, and also experiences a strong rotational barrier. The structure of solid hydrazine was determined by X ray diffraction. In this phase the N N bond has a length of 1.46 Å and the nearest non bonded distances are 3.19, 3.25 and 3.30 Å.
Синтез және өндіріс
Гидразин өндірісі үшін әртүрлі синтетикалық жолдар жасалған. Негізгі қадам – N–N бір байланысын қалыптастыру. Көптеген жолдарды хлор тотықтырғыштарды қолданатындар (және тұз түзеді) мен қолданбайтындарға бөлуге болады.
Diverse synthetic pathways for hydrazine production have been developed. The key step is the creation of the N–N single bond. The many routes can be divided into those that use chlorine oxidants (and generate salt) and those that do not.
Гидразиний тұздары
Гидразин минералды қышқылдармен өңдеу арқылы гидразиний катионының [N2H5]+ әр түрлі қатты тұздарын қалыптастыру үшін протондалуы мүмкін. Көбінесе кездесетін тұз – гидразиний гидросульфаты, [N2H5]+[HSO4]. Гидразиний гидросульфаты қатерлі ісік тудырған кахексияны емдеу үшін зерттелді, бірақ тиімді емес екені дәлелденді. Екі рет протондалу гидразиний дикациясын немесе гидразинедийді [N2H6](2+) береді, оның әр түрлі тұздары белгілі.
Hydrazine can be protonated to form various solid salts of the hydrazinium cation |[N2H5]+, by treatment with mineral acids. A common salt is hydrazinium hydrogensulfate, |[N2H5]+[HSO4] Hydrazinium hydrogensulfate was investigated as a treatment of cancer induced cachexia, but proved ineffective. Double protonation gives the hydrazinium dication or hydrazinediium, |[N2H6](2+), of which various salts are known.
Органикалық химия
Гидразиндер көптеген органикалық синтездердің құрамына кіреді, олардың көпшілігі фармацевтикада (қосымшалар бөлімін қараңыз) және тоқыма бояуларында, сондай-ақ фотосуретте маңызды қолданысқа ие. Эйнхорн-Бруннер реакциясында гидразиндер имидтермен реакцияласып, триазолдар түзеді. Жақсы нуклеофил болғандықтан, N2H4 сульфонил галоидтарымен және ацил галоидтарымен әрекеттесе алады. Тозилгидразин карбонилдермен өңделгенде гидразондар да түзеді. Гидразин N-алкилденген фталимид туындыларын ыдырату үшін қолданылады. Бұл ыдырау реакциясы фталимид анионын Габриэль синтезінде амин алдынан түзуші ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.
Hydrazines are part of many organic syntheses, often those of practical significance in pharmaceuticals (see applications section), as well as in textile dyes and in photography. In the Einhorn Brunner reaction hydrazines react with imides to give triazoles. Being a good nucleophile, |N2H4 can attack sulfonyl halides and acyl halides. The tosylhydrazine also forms hydrazones upon treatment with carbonyls. Hydrazine is used to cleave N alkylated phthalimide derivatives. This scission reaction allows phthalimide anion to be used as amine precursor in the Gabriel synthesis.
Биохимия
Гидразин – аммиактың (анаммокс) анаэробтық тотығу процесіндегі аралық зат. Оны кейбір ашытқылар және ашық мұхит бактериясы анамокс (Brocadia anammoxidans) шығарады. Жалған морель гиромитрин деген уықты өндіреді, ол гидразиннің органикалық туындысы және метаболизм процестері арқылы монометилгидразинге айналады. Тіпті ең танымал жеуге жарамды "бұға" саңырауқұлағы Agaricus bisporus органикалық гидразин туындыларын, оның ішінде аминқышқылының гидразин туындысы агартинді және гиромитринді де өндіреді.
Hydrazine is the intermediate in the anaerobic oxidation of ammonia (anammox) process. It is produced by some yeasts and the open ocean bacterium anammox (Brocadia anammoxidans). The false morel produces the poison gyromitrin which is an organic derivative of hydrazine that is converted to monomethylhydrazine by metabolic processes. Even the most popular edible "button" mushroom Agaricus bisporus produces organic hydrazine derivatives, including agaritine, a hydrazine derivative of an amino acid, and gyromitrin.
Тарих
"Гидразин" атауын 1875 жылы Эмиль Фишер енгізді; ол моноқосымшасы бар гидразиннен тұратын органикалық қосылыстар жасауға тырысты. 1887 жылға қарай, Теодор Куртиус органикалық диазидтерді сұйылтылған күкірт қышқылымен өңдеу арқылы гидразин сульфатын алды; алайда, көптеген әрекеттеріне қарамастан, таза гидразин алуға қол жеткізе алмады. Таза сусыздандырылған гидразинді алғаш рет 1895 жылы голланд химигі Лобри де Брюйн синтездеді.
The name "hydrazine" was coined by Emil Fischer in 1875; he was trying to produce organic compounds that consisted of mono substituted hydrazine. By 1887, Theodor Curtius had produced hydrazine sulfate by treating organic diazides with dilute sulfuric acid; however, he was unable to obtain pure hydrazine, despite repeated efforts. Pure anhydrous hydrazine was first prepared by the Dutch chemist Lobry de Bruyn in 1895.