Цианат - это анион со структурной формулой [O = C = N ], обычно пишется [OCN] или [NCO]; или любая содержащая его соль, такая как цианат аммония. Он такой же, как изоцианат-анион, и изомер гораздо менее стабильного фульминатного аниона [C≡NO]. Он может занять протон H. с образованием изоциановой кислоты, H-N = C = O.
A цианатный эфир представляет собой соединение с цианатной группой -O-C≡N, которое отличается от изоцианатной группы -N = C = O, от фульминатная группа -O-N≡C и нитрилоксидная группа -C≡N-O.
Цианат-ион представляет собой амбидентатный лиганд, образуя комплексы с ионом металла, в которых либо атом азота, либо атом кислорода может быть донором электронной пары. Он также может действовать как мостиковый лиганд.
Три атома в цианат-ионе лежат на прямой линии, что придает иону линейную структуру. Электронная структура наиболее просто описывается как
с одинарной связью C-O и тройной связью C≡N. Инфракрасный спектр цианатной соли имеет полосу около 2096 см; такая высокая частота характерна для тройной связи. Цианат-ион представляет собой основание Льюиса. И атомы кислорода, и атомы азота несут неподеленную пару электронов, и либо один, либо другой, либо оба могут быть переданы акцепторам кислоты Льюиса. Его можно описать как амбидентатный лиганд.
Цианат натрия изоструктурен фульминату натрия, что подтверждает линейную структуру цианат-иона. Его получают промышленным способом путем нагревания смеси карбоната натрия и мочевины.
Подобная реакция используется для получения цианата калия. Цианаты образуются, когда цианиды окисляются. Этот факт используется в процессах очистки от цианида где окислители, такие как перманганат и пероксид водорода, используются для преобразования токсичного цианида в более безопасный цианат.
Цианат представляет собой амбидентатный лиганд, который может отдавать пару электронов на атоме азота или атоме кислорода, или на обоих. Структурно изомеры можно различить по геометрии комплекса. В N-связанных цианатных комплексах M-NCO единица иногда имеет линейную структуру, но в случае цианата, связанного с О, звено M-O-C изгибается. Таким образом, цианато-комплекс серебра, [Ag (NCO) 2 ], имеет линейную структуру, как показано по рентгеновской кристаллографии. Однако кристаллическая структура сильв Цианат эр показывает зигзагообразные цепочки атомов азота и серебра. Также существует структура
NCO / \ Ni Ni \ / OCN
, в которой группа Ni-NC изогнута.
Инфракрасная спектроскопия широко используется для различения изомеры. Многие комплексы двухвалентных металлов связаны N-связью. О-связывание было предложено для комплексов типа [M (OCN) 6 ], M = Mo (III), Re (IV) и Re (V). Желтый комплекс Rh (PPh 3)3(NCO) и оранжевый комплекс Rh (PPh 3)3(OCN)) являются изомерами связи и показывают различия в своих инфракрасных спектрах, которые можно использовать для диагностики (PPh 3 означает трифенилфосфин ).
Цианат-ион может соединять два атома металла, используя оба своих донорных атома. Например, эта структура обнаружена в соединении [Ni 2 ( NCO) 2(en )2][BPh 4 ]2. В этом соединении как элемент Ni-N-C, так и элемент Ni-O-C изогнуты, хотя в первом случае донорство происходит через атом азота.
Органические соединения, содержащие функциональную группу -N = C = O, известны как изоцианаты. Это общепринято в органической химии для записи изоцианатов с двумя двойными связями, что соответствует упрощенной теории валентных связей связывания. В реакциях нуклеофильного замещения цианат обычно образует изоцианат. Изоцианаты широко используются в производство полиуретановой продукции ts и пестициды ; метилизоцианат, используемый для производства пестицидов, был основным фактором катастрофы в Бхопале.
Соединения, содержащие группу -O-C≡N, известны как цианаты, или цианатные эфиры. Арил цианаты, такие как фенилцианат, C 6H5OCN, могут быть образованы реакцией фенола с хлоридом цианогена, ClCN, в присутствии основание.