Соединения селена

Соединения селена — это соединения, содержащие элемент селен (Se). Среди этих соединений селен имеет различные степени окисления , наиболее распространенными являются –2, +4 и +6. Соединения селена существуют в природе в виде различных минералов, таких как клаусталит , гуанахуатит , тиманнит , круксит и т. д., а также могут сосуществовать с сульфидными минералами, такими как пирит и халькопирит. ^{[ 1 ]} Для многих млекопитающих соединения селена необходимы. Например, селенометионин и селеноцистеин — селенсодержащие аминокислоты, присутствующие в организме человека. Селенометионин участвует в синтезе селенопротеинов . ^{[ 2 ]} Восстановительный потенциал и рКа (5,47) селеноцистеина ниже, чем у цистеина , поэтому некоторые белки обладают антиоксидантной активностью. ^{[ 3 ]} Соединения селена находят важное применение в полупроводниковой , стекольной и керамической промышленности, медицине, металлургии и других областях. ^{[ 4 ]}

Халькогенные соединения и оксикислоты

Структура полимера SeO ₂ : Атомы Se (пирамидальные) желтого цвета.

Селен образует два оксида : диоксид селена (SeO ₂ ) и триоксид селена (SeO ₃ ). Диоксид селена образуется в результате реакции элементарного селена с кислородом: ^{[ 5 ]}

{\ce {Se8 + 8 O2 -> 8 SeO2}}

Это полимерное твердое вещество, образующее мономерные молекулы SeO ₂ в газовой фазе. Растворяется в воде с образованием селенистой кислоты H ₂ SeO ₃ . Селенистую кислоту также можно получить непосредственно путем окисления элементарного селена азотной кислотой : ^{[ 6 ]}

{\ce {3 Se + 4 HNO3 + H2O -> 3 H2SeO3 + 4 NO}}

В отличие от серы, которая образует стабильный триоксид , триоксид селена термодинамически нестабилен и при температуре выше 185 °C разлагается на диоксид: ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

{\ce {2 SeO3 -> 2 SeO2 + O2}}

(ΔH = -54 кДж/моль)

Триоксид селена получают в лаборатории реакцией безводного селената калия (K ₂ SeO ₄ ) и триоксида серы (SO ₃ ). ^{[ 7 ]}

Соли селенистой кислоты называются селенитами. К ним относятся селенит серебра (Ag ₂ SeO ₃ ) и селенит натрия (Na ₂ SeO ₃ ).

Сероводород реагирует с водным раствором селенистой кислоты с образованием дисульфида селена :

{\ce {H2SeO3 + 2 H2S -> SeS2 + 3 H2O}}

Дисульфид селена состоит из 8-членных колец. Он имеет приблизительный состав SeS ₂ , с отдельными кольцами разного состава, например Se ₄ S ₄ и Se ₂ S ₆ . Дисульфид селена использовался в шампунях в качестве средства против перхоти , ингибитора в химии полимеров, красителя для стекла и восстановителя в фейерверках . ^{[ 6 ]}

Триоксид селена может быть синтезирован путем дегидратации селеновой кислоты H ₂ SeO ₄ , которая сама получается окислением диоксида селена перекисью водорода : ^{[ 8 ]}

{\ce {SeO2 + H2O2 -> H2SeO4}}

Горячая концентрированная селеновая кислота может реагировать с золотом с образованием селената золота (III). ^{[ 9 ]}

Галогенные соединения

Йодиды селена малоизвестны. Единственным стабильным хлоридом является монохлорид селена (Se ₂ Cl ₂ ), который, возможно, более известен как хлорид селена (I); соответствующий бромид известен также . Эти виды структурно аналогичны соответствующему дихлориду серы . Дихлорид селена является важным реагентом при получении соединений селена (например, при получении Se ₇ ). Его получают обработкой селена сульфурилхлоридом (SO ₂ Cl ₂ ). ^{[ 10 ]} Селен реагирует с фтором с образованием гексафторида селена :

{\ce {Se8 + 24 F2 -> 8 SeF6}}

По сравнению со своим серным аналогом ( гексафторидом серы ) гексафторид селена (SeF ₆ ) более реактивен и является токсичным раздражителем легких . ^{[ 11 ]} Некоторые из оксигалогенидов селена, такие как оксифторид селена (SeOF ₂ ) и оксихлорид селена (SeOCl ₂ ), использовались в качестве специальных растворителей. ^{[ 5 ]}

Селениды

Аналогично поведению других халькогенов селен образует селеноводород H ₂ Se. Это сильно пахучий , токсичный и бесцветный газ. Он более кислый, чем H ₂ S. В растворе ионизируется до HSe. ⁻. Селенид-дианион Se ²⁻ образует множество соединений, включая минералы, из которых селен получают в промышленных масштабах. Иллюстративные селениды включают селенид ртути (HgSe), селенид свинца (PbSe), селенид цинка (ZnSe) и диселенид меди, индия-галлия (Cu(Ga,In)Se ₂ ). Эти материалы являются полупроводниками . У металлов с высокой электроположительностью, таких как алюминий , эти селениды склонны к гидролизу: ^{[ 5 ]}

{\ce {Al2Se3 + 3 H2O -> Al2O3 + 3 H2Se}}

Селениды щелочных металлов реагируют с селеном с образованием полиселенидов Se . ²⁻
_n , которые существуют в виде цепочек.

Другие соединения

Тетранитрид тетраселена, Se ₄ N ₄ , представляет собой взрывчатое соединение оранжевого цвета, аналогичное тетранитриду тетраселена (S ₄ N ₄ ). ^{[ 5 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} Его можно синтезировать реакцией тетрахлорида селена (SeCl ₄ ) с [((CH
₃)
₃ Си)
_2Н ]
₂ Се . ^{[ 14 ]}

Селен реагирует с цианидами с образованием селеноцианатов : ^{[ 5 ]}

{\ce {8 KCN + Se8 -> 8 KSeCN}}

Селенорганические соединения

Селен, особенно во II степени окисления, образует с углеродом устойчивые связи , структурно аналогичные соответствующим сероорганическим соединениям . Особенно распространены селениды (R ₂ Se, аналоги тиоэфиров ), диселениды (R ₂ Se ₂ , аналоги дисульфидов ) и селенолы (RSeH, аналоги тиолов ). Представители селенидов, диселенидов и селенолов включают соответственно селенометионин , дифенилдиселенид и бензолселенол . Сульфоксид реакция в химии серы представлен в химии селена селеноксидами (формула RSe(O)R), которые являются промежуточными продуктами органического синтеза, о чем свидетельствует удаления селеноксида . В соответствии с тенденциями, указанными правилом двойной связи , селенокетоны R(C=Se)R и селенальдегиды R(C=Se)H наблюдаются редко. ^{[ 15 ]}

См. также

Ссылки

^ « Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в трудах Го Шили» , «Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в работах Го Шили , Центр китайских исследований UniSIM, Университет SIM, стр. 1–268, март 2015 г. , получено 1 декабря 2023 г.
^ Блок, Эрик; Бирринджер, Марк; Цзян, Вэйцинь; Накаходо, Цукаса; Томпсон, Генри Дж.; Тоскано, Пол Дж.; Узар, Хорст; Чжан, Син; Чжу, Цзунцзянь (1 января 2001 г.). «Химия лука: синтез, природное происхождение, биологическая активность и химия Se-алк(ен)илселеноцистеинов и их γ-глутамилпроизводных и продуктов окисления» . Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 49 (1): 458–470. дои : 10.1021/jf001097b . ISSN 0021-8561 .
^ Бён, Бён Джин; Канг, Янг Ки (май 2011 г.). «Конформационные предпочтения и значение pK остатка селеноцистеина» . Биополимеры . 95 (5): 345–353. дои : 10.1002/bip.21581 . ISSN 0006-3525 .
^ « Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в трудах Го Шили» , «Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в работах Го Шили , Центр китайских исследований UniSIM, Университет SIM, стр. 1–268, март 2015 г. , получено 1 декабря 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хаус, Джеймс Э. (2008). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 524. ИСБН 978-0-12-356786-4 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Виберг, Эгон; Виберг, Нильс; Холлеман, Арнольд Фредерик (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса. п. 583. ИСБН 978-0-12-352651-9 .
^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 780. ИСБН 978-0-08-037941-8 .
^ Зеппельт, К.; Демарто, Дэррил Д. (1980). Селеноилдифторид . Неорганические синтезы. Том. 20. С. 36–38. дои : 10.1002/9780470132517.ch9 . ISBN 978-0-471-07715-2 . В отчете описан синтез селеновой кислоты.
^ Ленхер, В. (апрель 1902 г.). «Действие селеновой кислоты на золото» . Журнал Американского химического общества . 24 (4): 354–355. дои : 10.1021/ja02018a005 .
^ Сюй, Чжэнтао (2007). Девиланова, Франческо А. (ред.). Справочник по химии халькогенов: новые перспективы в области серы, селена и теллура . Королевское химическое общество. п. 460. ИСБН 978-0-85404-366-8 .
^ Проктор, Ник Х.; Хэтэуэй, Глория Дж. (2004). Хьюз, Джеймс П. (ред.). Химические опасности на рабочем месте Проктора и Хьюза (5-е изд.). Вайли-IEEE. п. 625. ИСБН 978-0-471-26883-3 .
^ Вулинз, Дерек; Келли, Пол Ф. (1993). «Реакционная способность Se ₄ N ₄ в жидком аммиаке». Многогранник . 12 (10): 1129–1133. дои : 10.1016/S0277-5387(00)88201-7 .
^ Келли, ПФ; Славин, АМЗ; Сориано-Рама, А. (1997). «Использование Se ₄ N ₄ и Se(NSO) ₂ при получении палладиевых аддуктов динитрида диселена Se ₂ N ₂ ; кристаллическая структура [PPh
₄]
₂ [Пд
₂ комн.
₆ (Се
₂ Н
₂ )] ». Dalton Transactions (4): 559–562. doi : 10.1039/a606311j .
^ Сиивари, Яри; Чиверс, Тристрам; Лайтинен, Ристо С. (1993). «Простой и эффективный синтез тетранитрида тетраселена». Неорганическая химия . 32 (8): 1519–1520. дои : 10.1021/ic00060a031 .
^ Эркер, Г.; Хок, Р.; Крюгер, К.; Вернер, С.; Кларнер, ФГ; Аршвагер-Перл, У. (1990). «Синтез и циклоприсоединения мономерного селенобензофенона». Международное издание «Прикладная химия» на английском языке . 29 (9): 1067–1068. дои : 10.1002/anie.199010671 .

[1] « Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в трудах Го Шили» , «Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в работах Го Шили , Центр китайских исследований UniSIM, Университет SIM, стр. 1–268, март 2015 г. , получено 1 декабря 2023 г.

[2] Блок, Эрик; Бирринджер, Марк; Цзян, Вэйцинь; Накаходо, Цукаса; Томпсон, Генри Дж.; Тоскано, Пол Дж.; Узар, Хорст; Чжан, Син; Чжу, Цзунцзянь (1 января 2001 г.). «Химия лука: синтез, природное происхождение, биологическая активность и химия Se-алк(ен)илселеноцистеинов и их γ-глутамилпроизводных и продуктов окисления» . Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 49 (1): 458–470. дои : 10.1021/jf001097b . ISSN 0021-8561 .

[3] Бён, Бён Джин; Канг, Янг Ки (май 2011 г.). «Конформационные предпочтения и значение pK остатка селеноцистеина» . Биополимеры . 95 (5): 345–353. дои : 10.1002/bip.21581 . ISSN 0006-3525 .

[4] « Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в трудах Го Шили» , «Высшая» древняя цивилизация: Великобритания в работах Го Шили , Центр китайских исследований UniSIM, Университет SIM, стр. 1–268, март 2015 г. , получено 1 декабря 2023 г.

[house2008-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хаус, Джеймс Э. (2008). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 524. ИСБН 978-0-12-356786-4 .

[wiberg_holleman-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Виберг, Эгон; Виберг, Нильс; Холлеман, Арнольд Фредерик (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса. п. 583. ИСБН 978-0-12-352651-9 .

[7] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 780. ИСБН 978-0-08-037941-8 .

[8] Зеппельт, К.; Демарто, Дэррил Д. (1980). Селеноилдифторид . Неорганические синтезы. Том. 20. С. 36–38. дои : 10.1002/9780470132517.ch9 . ISBN 978-0-471-07715-2 . В отчете описан синтез селеновой кислоты.

[9] Ленхер, В. (апрель 1902 г.). «Действие селеновой кислоты на золото» . Журнал Американского химического общества . 24 (4): 354–355. дои : 10.1021/ja02018a005 .

[10] Сюй, Чжэнтао (2007). Девиланова, Франческо А. (ред.). Справочник по химии халькогенов: новые перспективы в области серы, селена и теллура . Королевское химическое общество. п. 460. ИСБН 978-0-85404-366-8 .

[11] Проктор, Ник Х.; Хэтэуэй, Глория Дж. (2004). Хьюз, Джеймс П. (ред.). Химические опасности на рабочем месте Проктора и Хьюза (5-е изд.). Вайли-IEEE. п. 625. ИСБН 978-0-471-26883-3 .

[12] Вулинз, Дерек; Келли, Пол Ф. (1993). «Реакционная способность Se ₄ N ₄ в жидком аммиаке». Многогранник . 12 (10): 1129–1133. дои : 10.1016/S0277-5387(00)88201-7 .

[13] Келли, ПФ; Славин, АМЗ; Сориано-Рама, А. (1997). «Использование Se ₄ N ₄ и Se(NSO) ₂ при получении палладиевых аддуктов динитрида диселена Se ₂ N ₂ ; кристаллическая структура [PPh
₄]
₂ [Пд
₂ комн.
₆ (Се
₂ Н
₂ )] ». Dalton Transactions (4): 559–562. doi : 10.1039/a606311j .

[14] Сиивари, Яри; Чиверс, Тристрам; Лайтинен, Ристо С. (1993). «Простой и эффективный синтез тетранитрида тетраселена». Неорганическая химия . 32 (8): 1519–1520. дои : 10.1021/ic00060a031 .

[15] Эркер, Г.; Хок, Р.; Крюгер, К.; Вернер, С.; Кларнер, ФГ; Аршвагер-Перл, У. (1990). «Синтез и циклоприсоединения мономерного селенобензофенона». Международное издание «Прикладная химия» на английском языке . 29 (9): 1067–1068. дои : 10.1002/anie.199010671 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

v т и селена Соединения
Se(−II)	Se²⁻ H₂Se Al₂Se₃ Sb₂Se₃ As₂Se₃ Bi₂Se₃ CdSe CaSe CSe₂ OCSe CrSe CoSe CuSe (CH₃)₂Se GaSe Ga₂Se₃ GeSe In₂Se₃ FeSe PbSe MgSe MnSe MnSe₂ HgSe MoSe₂ NiSe NbSe₂ NbSe₃ P_xSe_y PuSe ReSe₂ Sm₂Se₃ Ag₂Se Na₂Se SnSe TiSe₂ WSe₂ USe₂ ZnSe
Se(0,I)	Se₃S₅
Se(I)	Se₂S₆ Se₂Cl₂ C₃H₇NO₂Se
Se(II)	SeBr₂ SeCl₂ SeS₂
Se(IV)	SeO2−3 SeBr₄ SeCl₄ SeF₄ SeO₂ SeS₂ SeOF₂ SeOCl₂ SeOBr₂ H₂SeO₃
Se(VI)	SeO2−4 SeF₆ SeO₃ SeO₂F₂ H₂SeO₄
Se(IV,VI)	SeO2−4 + SeO2−3