Бакар(I) хидроксид

Бакар(I) хидроксид

Други називи Капрозен хидроксид; Бакар монохидроксид
Назнаки
CAS-бр.	19650-79-4
ChemSpider	8031144
InChI InChI=1S/Cu.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 Клуч: ZMHWUUMELDFBCZ-UHFFFAOYSA-M
3Д-модел (Jmol)	Слика
PubChem	9855444
SMILES [OH-].[Cu+]
Својства
Хемиска формула
Моларна маса	0 g mol^−1
Опасност
NIOSH (здравствени граници во САД):
PEL (дозволива)	TWA 1 mg/m^3 (as Cu)[1]
REL (препорачана)	TWA 1 mg/m^3 (as Cu)[1]
IDLH (непосредна опасност)	TWA 100 mg/m^3 (as Cu)[1]
Дополнителни податоци
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Бакар(I) хидроксид — хидроксид на металниот бакар со хемиска формула CuOH. Тоа е благ, многу нестабилен алкал . Бојата на чистиот CuOH е жолта или портокалово-жолта,^[2] но обично изгледа прилично темно црвена поради нечистотии. Исклучително лесно се оксидира дури и на собна температура. Тоа е корисно за некои индустриски процеси и за спречување на кондензација на формалдехид. Исто така, тој е важен реактант и посредник за неколку важни производи вклучувајќи ги Cu ₂ O ₃ ^[3] и Cu(OH) ₂ . Дополнително, може да дејствува како катализатор во синтезата на деривати на пиримидопиролидон.^[4]

Подготовка

Дисоцијацијата на Cu(OH) ₂ ⁻ доведува до формирање на CuOH.

${\displaystyle {\ce {Cu(OH)2- <=> CuOH + OH-}}}$

Енергијата на дисоцијација потребна за оваа реакција е 62 ± 3 kcal/mol. Друг метод е со двојно поместување на CuCl и NaOH:

${\displaystyle {\ce {CuCl + NaOH <=> NaCl + CuOH v}}}$

Имено, овој метод ретко се користи бидејќи произведениот CuOH постепено ќе дехидрира и на крајот ќе се претвори во Cu<sub id="mwKQ">2</sub>O.

Структура

CuOH може да биде линеарна молекула од групата на симетрија C _∞v . За линеарната структура, растојанието на врската на врската Cu-O е откриено дека е 1,788 Å и растојанието на врската O-H е пронајдено дека е 0,952 Å. Аголот на врската CuOH бил измерен како 180°.

Исто така, постои можност да се формира CuOH со точковна група C_s. Утврдено е дека ова има зголемена стабилност во споредба со линеарната геометрија. Во овој случај, растојанието на врската на врската Cu-O било 1,818 Å, а растојанието на врската на врската O-H било 0,960 Å. Аголот на врската за оваа геометрија било 131,9°. Соединението има многу јонски карактер, поради што овој агол не е точно 120°.

Спектроскопска карактеризација

CuOH се одликува спектроскопски со користење на интракавитална ласерска спектроскопија,^[5] емисија на единечно вибронско ниво,^[6] и микробранова спектроскопска детекција.^[7]

Реакции

Слично на железо (II) хидроксид, бакар(I) хидроксид лесно може да оксидира во бакар(II) хидроксид :

${\displaystyle {\ce {4CuOH + 2H2O + O2 <=> 4Cu(OH)2}}}$

Cu(OH) ₂ се користи како фунгицид за земјоделство, како мрсна, како извор за бакарни соли и за производство на вискоза.^[8]

Каталитичка активност

CuOH може да дејствува како катализатор. Утврдено е дека е корисен во реакцијата на хетероцикличните кетен аминали (важен градежен блок) со диазоестери. Оваа реакција се користи за синтеза на деривати на пиримидопиролидон со високи приноси и потребни услови за благи реакции.^[4] Како катализатор во овие реакции, се користи со калиум <i id="mwSw">терц</i> -бутоксид и аргон со <i id="mwTg">терц</i> -бутил хидропероксид и дихлороетан. Успешно биле изведени 25 примери на овие реакции.^[4] Хемикалиите од семејството на пиролидон биле корисни за развој на лекови, вклучително и фармацевтски препарати за неврозаштита по мозочни удари и во лекови против напади. Иако ова се психоактивни лекови, тие имаат тенденција да имаат помалку несакани ефекти од нивните колеги. Механизмите со кои функционираат овие лекови допрва треба да се утврдат.^[9]

Апликации

CuOH е важен посредник во формирањето на бакар(I) оксид (Cu ₂ O). Соединението Cu₂O има разновидни апликации како што се за употреба во соларни ќелии,^[10] за оксидација на фиберглас,^[11] и за употреба во литиум-јонски батерии.^[12] Дури се покажало дека има корисна примена во развојот на ДНК биосензори за вирусот на хепатитис Б.^[13] Имено, откриено е дека и CuOH и Cu(OH)₂ мора да бидат истовремено присутни за синтеза на Cu ₂ O.^[3]

Бакар(I) наспроти други состојби на оксидација

Cu⁺ и Cu²⁺ се најчестите состојби на оксидација на бакарот, иако се пријавени и Cu ³⁺ и Cu⁴⁺. Cu ²⁺ има тенденција да формира стабилни соединенија додека Cu⁺ обично формира нестабилни соединенија како што е CuOH. Еден исклучок од ова е Cu₂O, кој е многу постабилен. Сепак, настрана од ова соединение, соединенијата што содржат Cu ⁺ не се проучувани толку опширно како соединенијата Cu ²⁺ поради нивната релативна нестабилност. Ова го вклучува CuOH.^[14]

Наводи

1. „Џебен водич за опасните хемиски материи #0150“. Национален институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH). (англиски)
2. Soroka, Inna L.; Shchukarev, Andrey; Jonsson, Mats; Tarakina, Nadezda V.; Korzhavyi, Pavel A. (2013). „Cuprous hydroxide in a solid form: does it exist?“. Dalton Transactions. 42 (26): 9585–94. doi:10.1039/C3DT50351H. PMID 23673918.
3. Illas, F.; Rubio, J.; Centellas, F.; Virgili, J. (1984). „Molecular structure of copper (I) hydroxide and copper hydroxide (1-)(Cu (OH) 2-). An ab initio study“. The Journal of Physical Chemistry. 88 (22): 5225–28. doi:10.1021/j150666a022.
4. Luo, K.; Li, W.; Lin, J.; Jin, Y. (2019). „Tandem reaction of heterocyclic ketene aminals with diazoesters: Synthesis of pyrimidopyrrolidone derivatives“. Tetrahedron Letters. 60 (41): 151136. doi:10.1016/j.tetlet.2019.151136.
5. Harms, J.C.; O'Brien, L.C.; O'Brien, J.J. (2019). „Rotational analysis of the [15.1] A "–X∼ 1A′ transition of CuOH and CuOD observed at high resolution with Intracavity laser spectroscopy“. Journal of Molecular Spectroscopy. 362: 8–13. doi:10.1016/j.jms.2019.05.013.
6. Tao, C.; Mukarakate, C.; Reid, S.A. (2007). „Single vibronic level emission spectroscopy and fluorescence lifetime of the B∼ 1A "→ X∼ 1A′ system of CuOH and CuOD“. Chemical Physics Letters. 449 (4–6): 282–85. doi:10.1016/j.cplett.2007.10.084.
7. Whitham, C.J.; Ozeki, H.; Saito, S. (1999). „Microwave spectroscopic detection of transition metal hydroxides: CuOH and AgOH“. The Journal of Chemical Physics. 15;110 (23): 11109–12. doi:10.1063/1.479051.
8. Devamani, R.H.; Alagar, M. (2013). „Synthesis and characterisation of copper II hydroxide nano particles“. Nano Biomed. Eng. 5 (3): 116–20. doi:10.5101/nbe.v5i3.p116-120.
9. Shorvon, S. (2001). „Pyrrolidone derivatives“. The Lancet. 358 (9296): 1885–92. doi:10.1016/S0140-6736(01)06890-8.
10. Akimoto, K.; Ishizuka, S.; Yanagita, M.; Nawa, Y.; Paul, G.K.; Sakurai, T. (2006). „Thin film deposition of Cu2O and application for solar cells“. Solar energy. 1, 80 (6): 715–22. doi:10.1016/j.solener.2005.10.012.
11. Ramı́rez-Ortiz, J.; Ogura, T.; Medina-Valtierra, J.; Acosta-Ortiz, S.E.; Bosch, P.; de Los Reyes, J.A.; Lara, V.H. (2001). „A catalytic application of Cu2O and CuO films deposited over fiberglass“. Applied surface science. 174 (3–4): 177–84. doi:10.1016/S0169-4332(00)00822-9.
12. Fu, L.J.; Gao, J.; Zhang, T.; Cao, Q.; Yang, L.C.; Wu, Y.P.; Holze, R.; Wu, H.Q. (2007). „Preparation of Cu2O particles with different morphologies and their application in lithium ion batteries“. Journal of Power Sources. 174 (2): 1197–1200. doi:10.1016/j.jpowsour.2007.06.030.
13. Zhu, H.; Wang, J.; Xu, G. (2009). „Fast synthesis of Cu2O hollow microspheres and their application in DNA biosensor of hepatitis B virus“. Crystal Growth & Design. 9 (1): 633–8. doi:10.1021/cg801006g.
14. Korzhavyi, P.A.; Soroka, I.; Boman, M.; Johansson, B. (2011). „Thermodynamics of stable and metastable Cu-OH compounds“. Solid State Phenomena. 172: 973–78. doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.172-174.973.