Azane

Los azanos / ˌ æ z eɪ n s / son hidronitrógenos saturados acíclicos , lo que significa que constan únicamente de átomos de hidrógeno y nitrógeno y todos los enlaces son enlaces simples . Por lo tanto, son hidruros de pnictógenos . Dado que los hidronitrógenos cíclicos están excluidos por definición, los azanos comprenden una serie homóloga de compuestos inorgánicos con la fórmula química general N_n H_n+2 .

Cada átomo de nitrógeno tiene tres enlaces (NH o NN), y cada átomo de hidrógeno está unido a un átomo de nitrógeno (enlaces HN). Una serie de átomos de nitrógeno enlazados se conoce como esqueleto de nitrógeno o cadena principal de nitrógeno. El número de átomos de nitrógeno se utiliza para definir el tamaño del azano (por ejemplo, N₂ _- azano).

El azano más simple posible (la molécula precursora) es el amoníaco , NH₃._3. No hay límite en la cantidad de átomos de nitrógeno que se pueden unir, la única limitación es que la molécula sea acíclica, esté saturada y sea un hidronitrógeno.

Los hidronitrógenos saturados pueden ser:

• lineal (fórmula general N)_n H_{n + 2} ) en la que los átomos de nitrógeno están unidos en una estructura similar a una serpiente.
• ramificado (fórmula general N)_n H_{n + 2} ,n> 3) en el que la cadena principal de nitrógeno se divide en una o más direcciones
• cíclico (fórmula general N)_n H_n ,n> 2) en el que la cadena principal de nitrógeno está unida de manera que forma un bucle.

Según las definiciones de la IUPAC , los dos primeros son azanos, mientras que el tercer grupo se denomina cicloazanos. Los hidronitrógenos saturados también pueden combinar estructuras lineales, cíclicas (por ejemplo, policíclicas) y ramificadas, y siguen siendo azanos (sin fórmula general) siempre que sean acíclicos (es decir, que no tengan bucles). Además, presentan enlaces covalentes simples entre sus átomos de nitrógeno.

Los azanos con más de tres átomos de nitrógeno pueden organizarse de diversas maneras, formando isómeros estructurales . El isómero más simple de un azano es aquel en el que los átomos de nitrógeno se disponen en una sola cadena sin ramificaciones. Este isómero se denomina a veces isómero n (n de "normal", aunque no es necesariamente el más común). Sin embargo, la cadena de átomos de nitrógeno también puede ramificarse en uno o más puntos. El número de isómeros posibles aumenta rápidamente con el número de átomos de nitrógeno.

Debido a la baja energía de inversión, los azanos ramificados no sustituidos no pueden ser quirales . Además de estos isómeros, la cadena de átomos de nitrógeno puede formar uno o más bucles. Estos compuestos se denominan cicloazanos.

La nomenclatura de la IUPAC nombra sistemáticamente los compuestos nitrogenados mediante la identificación de cadenas de hidronitrógeno, de forma análoga a la nomenclatura de los alcanos . Las cadenas de hidronitrógeno saturadas y no ramificadas se nombran con un prefijo numérico griego que indica el número de átomos de nitrógeno y el sufijo "-azano" para los hidronitrógenos con enlaces simples, o "-azeno" para aquellos con enlaces dobles. ^{[ 1 ]}

El amoníaco es explosivo al mezclarse con aire (15-25%). Otros azanos de menor peso molecular también pueden formar mezclas explosivas con el aire. Los azanos líquidos más ligeros son altamente inflamables; este riesgo aumenta con la longitud de la cadena de nitrógeno. Un aspecto importante para la detección y el control de riesgos es que el amoníaco es más ligero que el aire, lo que puede provocar su acumulación en los techos.

Relacionados con los azanos se encuentran una serie homóloga de grupos funcionales , cadenas laterales o radicales con la fórmula química general N_n H_n+1 . Ejemplos incluyenazanilo(NH₂ ) e hidrazinilo. Este grupo se abrevia generalmente con el símbolo N.