ジシアン
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| 物質名 | |||
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| 識別情報 | |||
3D model (JSmol)
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| バイルシュタイン | 1732464 | ||
| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.006.643 | ||
| EC番号 |
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| Gmelin参照 | 1090 | ||
| MeSH | cyanogen | ||
PubChem CID
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| RTECS number |
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| UNII | |||
| 国連/北米番号 | 1026 | ||
CompTox Dashboard (EPA)
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| 性質 | |||
| N≡C–C≡N | |||
| モル質量 | 52.036 g·mol−1 | ||
| 外観 | 無色の気体 | ||
| 匂い | 刺激臭、ビターアーモンドのような | ||
| 密度 | 950 mg/mL (at −21 °C) | ||
| 融点 | −28 °C (−18 °F; 245 K) | ||
| 沸点 | −21.1 °C; −6.1 °F; 252.0 K | ||
| 45 g/100 mL (at 20 °C) | |||
| 溶解度 | エタノール、エチルエーテルに溶ける | ||
| 蒸気圧 | 5.1 atm (21 °C)[5] | ||
ヘンリー定数 (kH)
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1.9 μmol/(Pa·kg) | ||
| 磁化率 | −21.6·10−6 cm3/mol | ||
| 屈折率 (nD) | 1.327 (18 °C) | ||
| 熱化学 | |||
| 標準モルエントロピー S⦵ | 241.57 J/(K·mol) | ||
標準生成熱 (ΔfH⦵298)
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309.07 kJ/mol | ||
| 標準燃焼熱 ΔcH |
−1.0978–−1.0942 MJ/mol | ||
| 危険性 | |||
| 労働安全衛生 (OHS/OSH): | |||
主な危険性
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体内でシアン化物を形成、可燃性[5] | ||
| GHS表示: | |||
  
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| Danger | |||
| H220, H331, H410 | |||
| P210, P261, P271, P273, P304+P340, P311, P321, P377, P381, P391, P403, P403+P233, P405, P501 | |||
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |||
| 爆発限界 | 6.6–32%[5] | ||
| NIOSH（米国の健康曝露限度）: | |||
| none[5] | |||
| TWA 10 ppm (20 mg/m3)[5] | |||
| N.D.[5] | |||
| 安全データシート (SDS) | inchem.org | ||
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
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ジシアン (dicyan) は、分子式 C2N2 で表される化合物である。青素、シアノゲン、シアノジェン（英: cyanogen）あるいはシュウ酸ジニトリル（英: oxalonitrile）とも呼ばれ、また単にシアン（独: Cyan）といえばこの物質またはシアノ基のことを指す。
性質
[編集]シアノ基2つが炭素原子同士で共有結合した構造 (NCCN) を持つが、異性体としてイソシアノゲン (NCNC) およびジイソシアノゲン (CNNC) も知られている。
常温では特有の臭気をもつ無色の気体である。冷水と反応してシアン化水素とシアン酸を生ずるなど、ジハロゲン分子 (X2) と似た性質を示す擬ハロゲンである。
エーテルに比較的溶けやすい。塩酸中でスズと反応させるとエチレンジアミンに還元される。
酸素との至適混合気を燃焼させると桃色の炎を上げ 4600 ℃ という高温になる。
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/470d44fcec72c0142c80a23b42f56d2ddd45fe58)
これは燃焼によって水を生じないためである。一方アセチレンのように燃焼により水が生じると、3000 ℃ ほどで水分子が解離するためそれ以上の高温にはならない[6]。
製法
[編集]実験室レベルではシアン化水銀など重金属塩の熱分解によって得られる。
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Hg} (\mathrm {CN} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Hg} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {CN} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/444493877ea661c06cd814daf68dddfa699fab5b)
他にたとえば硫酸銅(II)のような二価銅の水溶液にシアン化物を加えると、不安定なシアン化銅(II)が生成し速やかにシアン化銅(I)とジシアンに分解する[7]。
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}4\,\mathrm {KCN} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {CuCN} {}+{}2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e452bd22da4d6ba0c85051efa73fdabb74b2ff09)
五酸化二リンによるオキサミド（シュウ酸アミド、）の脱水、炭素と窒素の高温加熱などでも得られる。
![{\displaystyle {\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NC} ({=}\mathrm {O} )\mathrm {C} ({=}\mathrm {O} )\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a4b3fe243714844edf323489112d777a8db3d7b1)
工業的には塩素と二酸化ケイ素触媒を用いたり、二酸化窒素と銅の化合物を用いたりして、シアン化水素を酸化することで製造されている。また窒素とアセチレンの混合気に放電して得る方法もある[8]。
パラシアン
[編集]高温で長時間加熱すると重合体のパラシアンを生成し、この重合は光をあてることによって促進される。パラシアンは不溶液の黒褐色の粉末で、800 ℃以上に熱すると再びジシアンを遊離する[9]。
歴史
[編集]スウェーデンの化学者カール・ヴィルヘルム・シェーレが紺青から単離したのが最初で、その後1815年にジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックが合成して実験式を与え、ギリシャ語の瑠璃色 (κύανος) に因んでcyanogèneと命名した[10]。
19世紀後半の肥料工学の成長に伴い重要性を増し、今日でも化学肥料生産における重要な中間産物となっている。またニトロセルロース生産における安定剤としても使われている。
安全性
[編集]他の無機シアン化合物と同様、還元によりシアン化水素を生じ、ミトコンドリアにおける呼吸を阻害することで高い毒性を示す。また眼や呼吸器に対して刺激性がある。ジシアンを吸引すると、頭痛、めまい、頻脈、吐き気、嘔吐、意識喪失、痙攣を引き起こし死に至る[11]。
参考文献
[編集]- ^ “oxalonitrile (CHEBI:29308)”. Chemical Entities of Biological Interest. UK: European Bioinformatics Institute (2006年10月27日). 2012年6月6日閲覧。
- ^ a b NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control, National Institute for Occupational Safety & Health. (September 2007). p. 82
- ^ a b The Merck Index (10th ed.). Rahway, NJ: Merck & Co.. (1983). p. 385. ISBN 9780911910278
- ^ a b “Front Matter”. Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: Royal Society of Chemistry. (2014). p. 902. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4
- ^ a b c d e f NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0161
- ^ Thomas, N., Gaydon, A. G., Brewer, L. (1952). “Cyanogen Flames and the Dissociation Energy of N2”. The Journal of Chemical Physics 20 (3): 369–374. Bibcode: 1952JChPh..20..369T. doi:10.1063/1.1700426.
- ^ T. K. Brotherton, J. W. Lynn (1959). “The Synthesis And Chemistry Of Cyanogen”. Chemical Reviews 59 (5): 841–883. doi:10.1021/cr50029a003.
- ^ A. A. Breneman (1959). “Showing the Progress and Development of Processes for the manufacture of Cyanogen and its Derivates (in: THE FIXATION OF ATMOSPHERIC NITROGEN)”. Journal of the American Chemical Society 11 (1): 2–28. doi:10.1021/ja02126a001.
- ^ Greenwood, Norman N. [英語版]; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (英語) (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 320. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Gay-Lussac, J. L. (1815). “Recherches sur l'acide prussique”. Annales de Chimie 95: 136–231.
- ^ Muir, G. D., ed (1971). Hazards in the Chemical Laboratory. London: The Royal Institute of Chemistry
関連項目
[編集]外部リンク
[編集]
- 国際化学物質安全性カード シアノゲン (ICSC:1390) 日本語版(国立医薬品食品衛生研究所による), 英語版
- National Pollutant Inventory - Cyanide compounds fact sheet
- PhysOrg.com
| 典拠管理データベース: 国立図書館 |
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