Cijanat

Razlikovati: Fulminat.

Cijanatni ion je anion sa hemijskom formulom OCN−
. To je rezonancija tri oblika: Cijanat je izvedeni anion izocijanske kiseline, H−N=C=O, i njen manji tautomer cijanske kiseline (poznata i kao cijanol), H−O−C≡N.

Model popunjavanja prostora cijanatnog aniona

Bilo koja sol koja sadrži ion, kao što je amonij-cijanat, naziva se cijanat. Cijanatni ion je izomer mnogo manje stabilnog fulminatnog aniona, CNO−
ili [C−
≡N+
−O−
].^[1]

Cijanatni ion je ambidentatni ligand, koji formira komplekse s metalnim ionom u kojem ili atom dušika ili atom kisika mogu biti donor elektronskog para. Također može djelovati kao premosni ligand. Spojevi koji sadrže cijanatnu funkcionalnu grupu, −O−C≡N, poznati su kao cijanati ili cijanatni esteri. Cijanatna funkcionalna grupa se razlikuje od izocijanatne funkcionalne grupe, −N=C=O; fulminatne funkcionalne grupe, −O−N+
≡C−
; i nitril-oksidne funkcionalne grupe, −CNO ili −C≡N+
−O−
.

Cijanatni ion

−O−C≡N, poznati su kao cijanati ili cijanatni esteri. Cijanatna funkcionalna grupa se razlikuje od izocijanat nefunkcionalne grupe, −N=C=O; fulminatne funkcionalne grupe, −O−N+
≡C−
; i nitril-oksid nefunkcionalne grupe, −CNO ili −C≡N+
−O−
.

Tri atoma u cijanatnom ionu leže na pravoj liniji, dajući ionu linearnu strukturu. Elektronska struktura se najjednostavnije opisuje kao

:Ö̤−C≡N:

sa jednom C−O vezom i trostrukom C≡N vezom. (Ili potpunije kao :Ö̤−C≡N: ↔ Ö̤=C=N̤̈ ↔ :O≡C−N̤̈:) Infracrveni spektar cijanatne soli ima pojas na cca. 2096 cm⁻¹; tako visoka frekvencija je karakteristična za trostruku vezu.^[2]

Cijanatni ion je Lewisova baza. I atomi kisika i dušika nose usamljeni par elektrona i jedan, drugi ili oba mogu biti donirani akceptorima Lewisove kiseline. Može se opisati kao ambidentatni ligand.

Cijanatne soli

Natrij-cijanat je izostrukturan sa natrij fulminatom, što potvrđuje linearnu strukturu cijanatnog iona.^[3] Industrijski se proizvodi zagrijavanjem smjese natrij-karbonata i ureje.^[4]

Na
2CO
3 + 2 OC(NH
2)
2 → 2 NaNCO + CO
2 + 2 NH
3 + H
2O

Slična reakcija koristi se za proizvodnju kalij-cijanata. Cijanati nastaju oksidacijom cijanida. Ova činjenica koristi se u procesima dekontaminacije cijanidom, gdje se oksidansi poput permanganata i vodik-peroksida koriste za pretvaranje toksičnog cijanida u manje toksični cijanat.

Naziv	Formula	Kristalni sistem	Prostorna grupa	Jedinična ćelija (Å)	Zapremina (Å3)	Gustoća (g/cm3)	Komentar	Referenca
Amonij-cijanat	NH4OCN	Tetragonski	P4/nmm	a=5.082 b=5.082 c=5.551		Razlaže se kada se zagrije do urejeb=5.082 c=5.551	[5]
Litij-cijanat	LiOCN	Trigonski	R3m	a = 3,230 b = 14,268 Z=3	128,90	1,895	Topi se na 475 °C	[6]
Natrij-cijanat	NaOCN	Heksagonski	R3m	a = 3,568 c = 15,123	166,72	1,94	Topi se na 550 °C	[7]
Kalij-cijanat	KOCN	Tetragonski	I4/mcm	a = 6,091 c = 7,052	261,6	2,056	Topi se na 315 °C	[8]
Rubidij- cijanat	RbOCN	Tetragonski	I4/mcm	a = 6,35 c = 7,38	297,58	2,85		[9]
Cezij-cijanat	CsOCN	Tetragonski	I4mcm	a = 6,519 c = 7,994	339,68	3,42		[10]
Talij-cijanat	TlOCN	Tetragonski	I4mcm	a = 6,23 c = 7,32	284,3	5,76		[9]
Srebro-cijanat	AgOCN	Monoklinski	P21/m	a = 5,474 b = 6,378 c = 3,417 β = 90,931°	119,29	4,173	Topi se na 652 °C	[11]
Stroncij-cijanat	Sr(OCN)2	Ortorombski	Fddd	a = 6,151 b = 11,268 c = 11,848 Z = 8	821,1	2,78		[12]

Kompleksi sa cijanatnim ionom

Cijanat je ambidentatni ligand koji može donirati par elektrona na atomu dušika ili atomu kisika, ili na oba. Strukturno se izomeri mogu razlikovati po geometriji kompleksa. U N-vezanim cijanatnim kompleksima, M−NCO jedinica ponekad ima linearnu strukturu, ali kod O-vezanog cijanata, M−O−C jedinica je savijena. Dakle, srebro cijanatni kompleks, [Ag(NCO)
2]−
, ima linearnu strukturu.^[13] Međutim, kristalna struktura srebro-cijanata pokazuje cik-cak lance atoma dušika i atoma srebra.^[14] Također postoji struktura NCO

  /   \
Ni    Ni
  \   /
   OCN

u kojem je Ni−N−C grupa savijena.^[13] Za razlikovanje izomera intenzivno se koristi Infracrvena spektroskopija. Mnogi kompleksi dovalentnih metala su N-vezani. O-veza je predložena za komplekse tipa [M(OCN)
6]n-
, M = Mo(III), Re(IV) i Re(V). Žuti kompleks Rh(PPh
3)
3(NCO) i narandžasti kompleks Rh(PPh
3)
3(OCN) su izomeri veze i pokazuju razlike u svojim infracrvenim spektrima koje se mogu koristiti za dijagnozu.^[15] Cijanatni ion može premostiti dva atoma metala koristeći oba svoja donorska atoma. Na primjer, ova struktura nalazi se u spoju [Ni
2(NCO)
2(En)
2](BPh
4)
2. U ovom spoju su i Ni−N−C jedinica i Ni−O−C jedinica savijene, iako je u prvom slučaju doniranje preko atoma dušika.^[16]

Cijanatna funkcionalna grupa

Spojevi koji sadrže cijanatnu funkcionalnu grupu, −O−C≡N, poznati su kao cijanati ili cijanatni esteri. Aril cijanati, kao što je fenil cijanat, C
6H
5OCN, mogu se formirati reakcijom fenol asa cijanogen-hloridom, ClCN, u prisustvu baze.

Organski spojevi koji sadrže izocijanatnu funkcionalnu grupu −N=C=O poznati su kao izocijanati. Uobičajeno je u organskoj hemiji pisati izocijanate sa dvije dvostruke veze, što je u skladu sa pojednostavljenom teorijom valentnih veza vezivanja. U nukleofilnoj supstituciji reakcijama, cijanat obično formira izocijanat. Izocijanati se široko koriste u proizvodnji poliuretanskih^[17] proizvoda i pesticida; metil-izocijanat, koji se koristi za proizvodnju pesticida, bio je glavni faktor u katastrofi u Bhopalu.

Također pogledajte

• Cijanat
• Izocijanid ili izonitrilna grupa, −N≡C
• Tiocijanat, SCN−
  , −S−C≡N
• Selenocijanat, SeCN−
  , −Se−C≡N
• Telurocijanat, TeCN−
  , −Te−C≡N
• Izocijanat grupa, −N=C=O
• Izotiocijanat grupa, −N=C=S
• Izoselenocijanat grupa, −N=C=Sejanid]], CN−
  i nitril grupu, −C≡N
• Tiocijanat, SCN−
  , −S−C≡N
• Selenocijanat, SeCN−
  , −Se−C≡N
• Telurocijanat, TeCN−
  , −Te−C≡N
• Izocijanid ili izonitrilna grupa, −N≡C