수소화 구리

Copper hydride
수소화 구리
CuH.png
이름
IUPAC 이름
수소화 구리
기타 이름
수소화 구리(I)
구리 수소화물
히드리도코퍼(I)
큐프라인
폴리[큐프란(1)]
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.229.864 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 803-023-1
  • InChI=1S/Cu.H checkY
    키 : JJFLDSOAQUJVBF-UHFFFAOYSA-N checkY
  • [CuH]
특성.
CUH
몰 질량 64.554 g/120−1
녹는점 100 °C (212 °F, 373 [1]K)
위험 요소
GHS 라벨링:
GHS02: FlammableGHS07: Exclamation mark
경고
H228, H315, H319, H335
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 1mg/m3 (Cu로서)[2]
REL(권장)
 TWA 1mg/m3 (Cu로서)[2]
IDLH(즉시 위험)
 TWA 100 mg/m3 ([2]Cu로서)
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

수소화동(CuH)은 화학식이n n~0.[3]95인 무기화합물이다.원소로 [4]분해되는 순수한 성분으로 분리되는 경우는 거의 없는 적색 고체입니다.수소화 구리는 유기합성의 환원제 및 다양한 [5]촉매의 전구체로 주로 생산된다.

역사

1844년, 프랑스의 화학자 아돌프 뷔르츠는 처음으로 [6]구리 수소화물을 합성했다.그는 구리 수용액을 줄였다.II 하이포인산(HPO32)을 함유한 황산염.2011년에는 파니타트 하신과 이잉 우가 최초로 음파 [7]처리 기술을 사용하여 금속 수소화물(구리 수소화물)을 합성했습니다.수소화 구리는 최초로 발견된 금속 수소화물이라는 특징이 있다.2013년 Donner 등에 의해 최소 50기가파스칼의 수소화 구리가 압력만으로는 합성될 수 없다는 것이 입증되었다.그러나 [5]압력 하에서 여러 개의 구리-수소 합금을 합성하는 데 성공했습니다.

화학적 성질

구조.

워자이트 구조

수소화동에서는 원소가 공유결합에 [1]의해 결합되는 워츠사이트 결정구조[8][9](고분자)를 채택하고 있다.

CuH는 CuH의 코어와 물 껍데기로 구성되어 있으며, 이는 에탄올로 대체될 수 있다.이를 통해 수성 [10]루트에 의해 생성되는 CuH의 특성을 변경할 수 있습니다.CuH 합성을 위한 모든 방법은 동일한 벌크 생성물을 발생시키지만, 합성 경로는 다른 표면 특성을 발생시킨다.수성 경로와 비수성 경로에 의해 얻어진 CuH의 다른 동작은 매우 다른 입자 크기와 다른 표면 종단의 조합, 즉 수성 경로에 대한 결합 히드록실 및 비수 [11]경로에 대한 조정된 공여에 기인할 수 있다.

화학 반응

예를 들어, Wurtz는– 염산과 [12]CuH의 이중 치환 반응을 보고했다.

CuH + HCl → CuCl + H
2

-5°C(23°F) 이하로 냉각되지 않으면 수소화 구리가 분해되어 수소 가스와 원소 구리가 포함된 혼합물이 생성됩니다.

2 CuH → xCu• (2-x) CuH + µx
2 H (0 < x < 2)

고체 수소화 구리(Hydride)는 분자 형태의 불가역적 자동 중합 생성물이며, 분자 형태는 농도로 분리될 수 없다.

생산.

구리는 [13]가열해도 수소와 반응하지 않기 때문에 구리와 구리로부터 간접적으로 수소화동(Hydride)이 만들어진다.Ⅱ) 전구체예를 들어 구리의 감소(II) 황산의 [1]존재 하에서 하이포인산나트륨을 함유한 황산염 또는 단순히 하이포인산만을 함유한 황산염.[14]기존 알루미늄 하이드라이드를 비롯한 기타 환원제를 사용할 [15]수 있습니다.

42+ Cu + 6 HPO32 + 62 HO → 4 CuH + 633 HPO + 8+ H

이 반응은 CuH의 붉은색을 띠는 침전물을 생성하는데, 이는 일반적으로 불순하며 0°[14]C에서도 서서히 분해되어 수소를 방출한다.

2 CuH → 2 Cu + H2

이러한 느린 분해는 [16]물속에서도 일어나지만,[17] 건조되면 화성이 된다는 보고가 있다.

새로운 합성 방법은 2017년에 Lousada [18]등에 의해 발표되었다.이 합성에서는 염기성 탄산구리 CuCO3·Cu(OH)2[18]로부터 고순도 CuH 나노입자를 얻었다.이 방법은 황산구리계 합성보다 빠르고 화학적 수율이 높으며 순도가 높고 크기가 작은 CuH 나노입자를 생성한다.얻어진 CuH는 Cu의 박막을 전도하는 것으로 쉽게 변환할 수 있다.이러한 필름은 합성 매질의 CuH 나노 입자를 절연 서포트에 분사하여 얻을 수 있습니다.건조 후 혼합산화동층으로 보호되는 도전성 Cu막을 자연 형성한다.

환원 음파 처리

수소화 구리도 환원소음파에 의해 생산된다.이 프로세스에서는 헥사카코퍼(II)와 수소(•)가 반응하여 구리 수소화물과 옥소늄을 생성한다.

[Cu(HO2)]62+ + 3 H• →n / (CuH)n + 2 [HO3]+ + 4 HO2

수소(•)는 물의 균질 음파를 통해 현장에서 얻어진다.환원성 음파는 [7]중간체로서 수소화 구리 분자를 생성한다.

유기 합성 응용 프로그램

[(PhP3)CuH]6 구조

포스핀 및 NHC-구리 하이드라이드 종은 제한적이지만 [19]유기 합성의 시약으로 개발되었다.α,β-불포화 카르보닐 [20]화합물의 환원에는 [(PhP3)CuH](6Stryker's 시약)가 가장 널리 사용된다.말단2 환원제로서 H(최소 80psi)와 하이드로실란을 사용할 수 있으므로 [(PhP3)CuH]6의 촉매량을 켤레 환원 [21][22]반응에 사용할 수 있다.

키랄 포스핀-구리 복합체는 낮은 [23]에노티오셀렉티브로 케톤과 에스테르의 가수화를 촉매한다.프로키랄α,β-불포화 에스테르의 에난티오선택제([24]80~92%e) 환원제는 PMHS의 존재 하에서 구리의 Tol-BINAP 착체를 환원제로 사용한다.그 후 케톤과[25] 이미인의[26] CuH 촉매 히드로실릴화를 위한 조건이 개발되어 우수한 수준의 화학 및 항안티오선택성을 가지고 진행되었다.

약하게 활성화된 LCuHn 종(예: 스티렌, 디엔)과 불활성화 알케인(예: α-올레핀) 및 알킨을 가진 LCuH 종의 반응성이 인정되었으며[27], 여러 구리 촉매 공식 함수화 [28][29][30]반응의 기초가 되었다.

'히드리도코퍼'

이원자종 CuH는 분광학자들의 관심을 끈 기체이다.응축되면 중합된다.잘 알려진 올리고머는 Stryker 시약에서 발생하는 옥타헤드로헥사쿠프라인(6)이다.Hydridocpper는 일반적인 수소화 구리와 같은 이유로 산성 작용을 합니다.그러나 자동 중합과 물에 의해 산화되는 경향 때문에 안정적인 수용액을 형성하지 못한다.수소화 구리는 비정질 고체로서 피리딘 용액에서 가역적으로 침전된다.그러나 용해가 반복되면 용해되지 않는 규칙적인 결정 형태가 된다.표준조건 하에서 수소화동분자가 자동중합되어 수성조건을 포함한 결정형태를 형성하므로 워츠가 고안한 수성제조방법.

생산.

에테르 및 피리딘 [31]중 요오드화 구리와 수소화 알루미늄 리튬을 환원함으로써 수소화 구리 분자를 형성할 수 있다.4CuI + LiAlH4 → CuH + LiI + AlI3 이것은 1952년 [32]E Wiberg와 W Henle에 의해 발견되었습니다.피리딘에서 이 CuH의 용액은 일반적으로 진한 빨간색에서 진한 [31]주황색입니다.이 [31]용액에 에테르를 첨가하면 침전이 생긴다.이것은 피리딘에서 다시 분해될 것이다.반응 생성물의 불순물이 [31]제품 내에 남아 있다.이 연구에서 고화된 이원자 물질은 워츠사이트 구조와 구별된다는 것을 발견했다.Wurtzite 물질은 용해되지 않았고 요오드화 리튬에 의해 분해되었지만 고화된 이원자종은 분해되지 않았다.또한 Wurtzite 물질의 분해는 염기 촉매가 강한 반면, 고화된 이원자종은 전혀 영향을 받지 않는다.희석물은 두 개의 구리 하이드라이드를 '불용해-' 및 '용해성 구리 하이드라이드'로 구분합니다.수용성 수소화물은 진공 상태에서 열분해되기 쉬우며 100°C 이하에서 완성됩니다.

비정질 수소화 구리도 무수 환원법으로 제조된다.이 공정에서 구리(I)와 테트라히드로알루민산염이 반응하여 수소화동 분자 및 트리요오드알루미늄 부가물을 생성한다.디에틸에테르를 첨가하면 분자 수소화 구리화물이 아모퍼스 구리 수소화물로 침전된다.비정질 수소화 동은 약간의 [31]분해를 수반하는 아닐링에 의해 Wurtz상으로 변환된다.

역사

하이드리도코퍼는 2000년 워털루 대학에서 이를 검출한 베르나스에 의해 중공 음극 램프의 진동 회전 방출에서 발견됐다.중공 음극 [33][34]램프를 사용하여 NeH를 생성하려고 시도하는+ 동안 오염 물질로 처음 검출되었습니다.수소화동분자는 이와 같이 검출된 최초의 금속수소화물이라는 특징을 가지고 있다. (1,0) (2,0) 및 (2,1)의 진동대역은 2개의 구리 동위원소인 Cu 및 [35][36]Cu의 존재에 의한 선분할과 함께 관찰되었다.

CuH로부터의 [37][38]AΩ-XΩ1+1+ 흡수선은 태양 흑점과 물고기자리 19 별에서 관측되었다고 주장되어 왔다.

증기 실험에서 310나노미터 [4]방사선에 노출되면 수소화 구리가 원소로부터 생성된다는 것이 밝혀졌습니다.

Cu + H2 ↔ CuH + H•

그러나 이것은 반응 제어가 어려워 생산 방법으로는 불가능하다는 것이 판명되었다.역반응의 활성화 장벽은 사실상 존재하지 않기 때문에 20 켈빈에서도 쉽게 진행할 수 있다.

기타 수소화 구리

  • 수소화 구리를 원자수소에 의해 환원할 때의 불안정한 반응 중간체 형태로 2치 수소화물(CuH)도
    2 존재한다.

레퍼런스

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