Hydroxylamin

Hydroxylamin je chemická sloučenina obsahující aminovou a hydroxylovou funkční skupinu. Jedná se o bílou nestabilní hygroskopickou krystalickou látku.^[2] Nejčastěji se používá ve vodném roztoku. Používá se k výrobě oximů a také je meziproduktem nitrifikace.

Hydroxylamin
Strukturní vzorec
Model molekuly
Prostorový vzorec
Obecné
Systematický název	hydroxylamin
Ostatní názvy	aminol, azanol, hydroxyamin, hydroxyazan, hydroxylazan
Anglický název	hydroxylamine, aminol, azanol, hydroxyamine, hydroxyazane, hydroxylazane, nitrinous acid
Německý název	Hydroxylamin
Funkční vzorec	NH2OH
Sumární vzorec	NH3O
Vzhled	bílá krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	7803-49-8
PubChem	787
SMILES	NO
InChI	InChI=1S/H3NO/c1-2/h2H,1H2
Vlastnosti
Molární hmotnost	33,03 g/mol
Teplota tání	33 °C (306 K)
Teplota rozkladu	58 °C (331 K)
Hustota	1,21 g/cm3 (20 °C)
Rozpustnost ve vodě	dobře rozpustný
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−39,9 kJ/mol
Standardní molární entropie S°	236,18 kJ/mol
Bezpečnost
GHS01 GHS05 GHS07 GHS08 GHS09 [1] Nebezpečí[1]
R-věty	R2 R21/22 R37/38 R40 R41 R43 R48/22 R50
S-věty	S2 S26 S36/37/39 S61
NFPA 704	1 2 3
Teplota vzplanutí	129 °C
Teplota vznícení	265 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Historie

Hydroxylamin poprvé připravil (v podobě hydrochloridu) německý chemik Wilhelm Clemens Lossen reakcí cínu s kyselinou chlorovodíkovou za přítomnosti dusičnanu ethylnatého.^[3] V čisté podobě jej poprvé připravil roku 1891 nizozemský chemik Lobry de Bruyn a Francouz Léon Maurice Crismer.^[4][5]

Deriváty

Pokud je substituován vodík hydroxylové skupiny, vznikají O-hydroxylaminové deriváty, při substituci vodíku aminoskupiny jde o N-hydroxylaminy. Podobně jako u obyčejných aminů, i zde existují primární, sekundární a terciární hydroxylaminy.

Ke sloučeninám s hydroxylaminovou skupinou patří například N-terc-butylhydroxylamin a N,O-dimethylhydroxylamin.

Výroba

NH₂OH se vyrábí několika různými způsoby. Nejčastější je Raschigův proces, kde je dusitan amonný ve vodném roztoku redukován oxidem siřičitým za vzniku hydroxylamido-N,N-disulfonátového aniontu:

NH₄NO₂ + 2 SO₂ + NH₃ + H₂O → 2 NH₄⁺ + N(OH)(OSO₂)₂²⁻

Aniont se následně hydrolyzuje, přitom se vytváří (NH₃OH)₂SO₄:

N(OH)(OSO₂)₂²⁻ + H₂O → NH(OH)(OSO₂)⁻ + HSO₄⁻

Pevný hydroxylamin se získá reakcí s kapalným amoniakem. Síran amonný, vedlejší produkt této reakce, se odstraní filtrací a amoniak se odpaří.

Reakce

Hydroxylamin reaguje s elektrofily, například s alkylačními činidly:

R-X + NH₂OH → R-ONH₂ + HX

R-X + NH₂OH → R-NHOH + HX

Reakcí s aldehydy a ketony vznikají oximy:

R₂C=O + NH₂OH·HCl + NaOH → R₂C=NOH + NaCl + H₂O

Použití

Hydroxylamin a jeho soli se používají jako redukční činidla v mnoha organických a anorganických reakcích. Také mohou fungovat jako antioxidanty mastných kyselin.

Při syntéze polyamidu 6 se cyklohexanon nejprve převádí na oxim, z něhož Beckmannovým přesmykem za přítomnosti kyseliny sírové vznikne kaprolaktam.

Hydroxylamoniumnitrát, dusičnan hydroxylaminu, byl zkoumán jako pohonná hmota pro rakety, jak ve vodném roztoku, tak jako pevná látka.

Bezpečnost

Hydroxylamin může při zahřívání vybouchnout. Rozklad 50% roztoku NH₂OH urychlují železnaté a železité soli. Hydroxylamin a jeho deriváty jsou mnohem bezpečnější ve formě solí.

Tato látka dráždí kůži, dýchací cesty a oči. Může být vstřebána kůží, je škodlivá při polknutí a pravděpodobně jde o mutagen.