Kyanatan

Kyanatan je anión formálne odvodený od kyseliny kyanatej, ktorého štruktúrny vzorec je [N≡C-O]−, zvyčajne zapisovaný vo forme NCO-. Tento názov označuje i soli obsahujúce tento anión, napríklad kyanatan amónny. Je to izomér omnoho menej stabilného aniónu fulminátu, [C−≡N+O]−.William R. Martin and David W. Ball (2019): "Small organic fulminates as high energy materials. Fulminates of acetylene, ethylene, and allene". Journal of Energetic Materials, volume 31, issue 7, pages 70-79. 

Látky, ktoré obsahujú skupinu -OCN, sa nazývajú kyanátestery.

Tento anión funguje ako ambidentátny ligand v koordinačných zlúčeninách s kovovými prvkami, pričom donorom elektrónového páru môže byť buď atóm dusíka, alebo atóm kyslíka. Kyanatan môže takisto fungovať ako mostíkový ligand (medzi dvoma atómami kovu).

 Štruktúra a vlastnosti 
Atómy tvoriace kyanatan ležia na priamke, takže tento anión má lineárnu štruktúru. Štruktúru možno opísať ako jednoduchú väzbu medzi uhlíkom a kyslíkom, O-C, a trojitú väzbu medzi uhlíkom a dusíkom, C≡N. V infračervenom spektre možno u kyanatanov pozorovať pás približne u 2096 cm−1, pričom takto vysoká frekvencia je charakteristická pre trojitú väzbu. Kyanatan je Lewisova zásada (má voľný elektrónový pár). Kyslík i dusík majú voľné elektrónové páry, takže oba môžu poskytnúť elektrónov pár nejakej Lewisovej kyseline. Na základe toho je tento anión možné označiť za ako ambidentátny ligand.

 Soli 
Kyanatan sodný má veľmi podobnú štruktúru ako fulminát sodný, čo potvrdzuje lineárnu štruktúru kyanatanu. Priemyselne sa vyrába reakciou uhličitanu sodného s močovinou:

 Na2CO3 + 2 (NH2)2CO -> 2 NaNCO + CO2 + 2 NH3 + H2O

Podobnou reakciou možno pripraviť aj kyanatan draselný. Kyanatany vyznikajú i oxidáciou kyanidov. Táto skutočnosť sa používa pri dekontaminácii kyanidov, kde sa využívajú oxidovadlá ako magnanistany a peroxid vodíka, ktoré premieňajú kyanidy na bezpečnejšie kyanatany.

 Koordinačné zlúčeniny 
Kyanatan je ambidentátny ligand, ktorý môže poskytnúť elektrónový pár na atóme dusíka, kyslíka alebo oboch. Štruktúrne je možné jednotlivé izoméry rozlíšiť podľa geometrie komplexu. V prípade kyanatanov viazaných cez atóm dusíka má M-NCO niekedy lineárnu štruktúru alebo v prípade väzby cez atóm kyslíka je uhol M-O-C menší než 180°. V prípade komplexu so striebrom, [Ag(NCO)2]−, je geometria lineárna, ako bolo potvrdené pomocou röntgenovej kryštalografie. V prípade soli kyanatanu strieborného sú však prítomné lomené reťazce dusíkových a strieborných atómov.D. Britton, J. D. Dunitz: The crystal structure of silver cyanate, Acta Crystallogr. (1965). 18, 424-428, 

Na rozlíšenie izomérov sa často používa infračervená spektroskopia. Mnohé komplexy dvojväzbových kovov sa viažu cez atóm dusíka. Väzba cez atóm kyslíka sa predpokladá u komplexov [M(OCN)6]n−, kde M = Mo(III), Re(IV) a Re(V). Žltý komplex Rh(PPh3)3(NCO) a oranžový komplex Rh(PPh3)3(OCN) (kde PPh3 je trifenylfosfín) sú väzbové izoméry a je medzi nimi možné vidieť rozdiel v infračervenom spektre.

Kyanatan môže tvoriť mostík medzi dvoma atómami kovov, pričom oba koncové atómy (dusík i kyslík) fungujú ako donory elektrónov. Takto je to napríklad u komplexu [Ni2(NCO)2(en)2][BPh4]2. V tejto zlúčenine sú skupiny Ni−N−C a Ni−O−C lomené, aj keď v prvom prípade je prítomná väzba cez atóm dusíka.
    NCO
   /   \
 Ni     Ni
   \   /
    OCN

 Organické zlúčeniny 
V organickej chémii sa bežne vyskytuje izokyanatanová skupina, -N=C=O, ktorá je izomérom kyanatanu. Zlúčeniny obsahujúce kyanatanovú skupinu, -O-C≡N, sa označujú ako kyanatany alebo kyanatanestery. Arylkyanatany, napríklad fenylkyanatan, C6H5OCN, vznikajú reakciou fenolov s chlórkyánom v prítomnosti zásady.

V nukleofilnej substitúcii sa kyanatany často menia na izokyanatany. Izokyanatany sa potom používajú na výrobu polyuretánových produktov a pesticídov. Metylizokyanatan, ktorý sa používa vo výrobe pesticídov, bol hlavným faktorom v Bhópálskej katastrofe.

 Referencie 

 Zdroj 

Kategória:Kyanatany
Kategória:Funkčné skupiny