Kohlenmonoxid (CO), auch genannt carbonous Oxyd, ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Benzin, das ein bisschen leichter ist als Luft. Es kann für Menschen und Tiere, wenn gestoßen, in höheren Konzentrationen toxisch sein, obwohl es auch im normalen Tiermetabolismus in niedrigen Mengen erzeugt wird und gedacht wird, einige normale biologische Funktionen zu haben. In der Atmosphäre jedoch ist es kurzlebig und räumlich variabel, da es sich mit Sauerstoff verbindet, um Kohlendioxyd und Ozon zu bilden.

Kohlenmonoxid besteht aus einem Kohlenstoff-Atom und einem Sauerstoff-Atom, das durch ein dreifaches Band verbunden ist, das aus zwei covalent Obligationen sowie einem covalent Dativband besteht. Es ist der einfachste oxocarbon und isoelectronic mit dem Zyanid-Ion und molekularen Stickstoff. In Koordinationskomplexen wird das Kohlenmonoxid ligand carbonyl genannt.

Kohlenmonoxid wird von der teilweisen Oxydation von Kohlenstoff enthaltenden Zusammensetzungen erzeugt; es formt sich, wenn es nicht genug Sauerstoff gibt, um Kohlendioxyd (CO), solcher als zu erzeugen, wenn es einen Ofen oder einen inneren Verbrennungsmotor in einem beiliegenden Raum bedient. In Gegenwart von Sauerstoff brennt Kohlenmonoxid mit einer blauen Flamme, Kohlendioxyd erzeugend. Leuchtgas, das vor den 1960er Jahren für die Innenbeleuchtung, das Kochen und die Heizung weit verwendet wurde, hatte Kohlenmonoxid als ein bedeutender Bestandteil. Einige Prozesse in der modernen Technologie, wie Eisenverhüttung, erzeugen noch Kohlenmonoxid als ein Nebenprodukt.

Weltweit ist die größte Quelle des Kohlenmonoxids im Ursprung wegen fotochemischer Reaktionen in der Troposphäre natürlich, die ungefähr 5 x 10 Kilogramme pro Jahr erzeugen. Andere natürliche Quellen von CO schließen Vulkane, Waldfeuer und andere Formen des Verbrennens ein.

In der Biologie wird Kohlenmonoxid durch die Handlung von heme oxygenase 1 und 2 auf dem heme von der Hämoglobin-Depression natürlich erzeugt. Dieser Prozess erzeugt einen bestimmten Betrag von carboxyhemoglobin in normalen Personen, selbst wenn sie kein Kohlenmonoxid atmen. Im Anschluss an den ersten Bericht, dass Kohlenmonoxid ein normaler neurotransmitter 1993, sowie eines von drei Benzin ist, das natürlich entzündliche Antworten im Körper (die anderen zwei abstimmt, die Stickstoff-Oxyd- und Wasserstoffsulfid sind), hat Kohlenmonoxid sehr viel klinische Aufmerksamkeit als ein biologischer Gangregler erhalten. In vielen Geweben, wie man bekannt, handelt das ganze drei Benzin als anti-inflammatories, vasodilators, und Befürworter des neovascular Wachstums. Klinische Proben mit kleinen Beträgen des Kohlenmonoxids als ein Rauschgift sind andauernd.

Geschichte

Dieser sind brennende Kohlen ausgegangen toxische Ausströmungen wurde zuerst von Aristoteles (384-322 v. Chr.) registriert. Eine alte Methode der Ausführung war, den Verbrecher in einem badenden Zimmer mit glimmenden Kohlen zu schließen. Was nicht bekannt war, war der Mechanismus des Todes. Galen (129-199 n.Chr.) hat nachgesonnen, dass es eine Änderung in der Zusammensetzung der Luft gab, die, wenn eingeatmet, Schaden zugefügt hat. 1776 hat der französische Chemiker de Lassone CO erzeugt, indem er Zinkoxyd mit dem Cola geheizt hat, aber hat irrtümlicherweise beschlossen, dass das gasartige Produkt Wasserstoff war, weil es mit einer blauen Flamme gebrannt hat. Das Benzin wurde als ein zusammengesetzter identifiziert, der Kohlenstoff und Sauerstoff vom schottischen Chemiker William Cumberland Cruikshank das Jahr 1800 enthält. Seine toxischen Eigenschaften auf Hunden wurden von Claude Bernard 1846 gründlich untersucht.

Während des Zweiten Weltkriegs wurde eine Gasmischung einschließlich des Kohlenmonoxids verwendet, um Kraftfahrzeuge zu behalten, die in Teilen der Welt laufen, wo Benzin und Diesel knapp waren. Äußerlich (mit wenigen Ausnahmen) wurden Holzkohle oder Holzgasgeneratoren, und die Mischung des atmosphärischen Stickstoffs, Kohlenmonoxids geeignet, und kleinere Beträge anderen durch die Vergasung erzeugten Benzins waren piped zu einem Gasmixer. Die durch diesen Prozess erzeugte Gasmischung ist als Holzbenzin bekannt. Kohlenmonoxid war auch, es wurde berichtet, auf einer kleinen Skala während des Holocausts an einigen nazistischen Vernichtungslagern verwendet, durch Gaskombis in Chelmno, und in der Handlung T4 "Euthanasie"-Programm am bemerkenswertesten.

Molekulare Eigenschaften

Kohlenmonoxid hat eine Mahlzahn-Masse 28.0, der es ein bisschen leichter macht als Luft, deren durchschnittliche Mahlzahn-Masse 28.8 ist. Gemäß dem idealen Gasgesetz ist CO deshalb weniger dicht als Luft. Kein Benzin ist jedoch "ideal", so hängen die genauen Dichten und anderen vergleichenden Werte von Temperatur und Druck ab.

Die Band-Länge zwischen dem Kohlenstoff-Atom und dem Sauerstoff-Atom ist 112.8 Premierminister. Diese Band-Länge ist mit einem dreifachen Band, als im molekularen Stickstoff (N) im Einklang stehend, der eine ähnliche Band-Länge und fast dieselbe molekulare Masse hat. Doppelbindungen des Kohlenstoff-Sauerstoffes, sind 120.8 Premierminister in formaldehyde zum Beispiel bedeutsam länger. Der Siedepunkt (82 K) und Schmelzpunkt (68 K) ist denjenigen von N (77 K und 63 K, beziehungsweise) sehr ähnlich. Die Band-Trennungsenergie von 1072 kJ/mol ist stärker als dieser von N (942 kJ/mol) und vertritt das stärkste chemische bekannte Band.

Der Boden der elektronische Staat des Kohlenmonoxids ist ein Unterhemd-Staat da, gibt es keine allein stehenden Elektronen.

Das Abbinden und Dipolmoment

Kohlenstoff und Sauerstoff haben zusammen insgesamt 10 Wertigkeitselektronen im Kohlenmonoxid. Um die Oktett-Regel für den Kohlenstoff zu befriedigen, bilden die zwei Atome ein dreifaches Band, mit sechs geteilten Elektronen in drei verpfändenden molekularen orbitals, aber nicht der üblichen in organischen Carbonyl-Zusammensetzungen gefundenen Doppelbindung. Da vier der geteilten Elektronen aus dem Sauerstoff-Atom kommen und nur zwei von Kohlenstoff eines des Abbindens orbitals durch zwei Elektronen von Sauerstoff besetzt wird, ein zweipoliges oder Dativband bildend. Das verursacht eine Polarisation des Moleküls, mit einer kleinen negativen Anklage auf Kohlenstoff und einer kleinen positiven Anklage auf Sauerstoff. Das andere zwei Abbinden orbitals wird jeder durch ein Elektron von Kohlenstoff und ein von Sauerstoff besetzt, (polare) covalent Obligationen bildend, und eine Rückpolarisation wird durch die größere Elektronegativität von Sauerstoff mit einer kleinen negativen Anklage auf Sauerstoff erzeugt. Im freien Kohlenmonoxid bleibt eine negative Nettoanklage δ-am Kohlenstoff-Ende, und das Molekül hat einen kleinen Dipolmoment von 0.122 D.

Sauerstoff hat mehr Elektrondichte, sondern auch positivere Anklage. Weil der grösste Teil der Elektrondichte zwischen den Atomen gelegen wird, hat das Molekül eine positive Nettoanklage auf dem Sauerstoff-Ende.

Im Vergleich hat der isoelectronic dinitrogen Molekül keinen Dipolmoment.

Wenn Kohlenmonoxid als ein ligand handelt, kann die Widersprüchlichkeit des Dipols mit einer negativen Nettoanklage auf dem Sauerstoff-Ende abhängig von der Struktur des Koordinationskomplexes umkehren.

Siehe auch die Abteilung "Koordinationschemie" unten.

Klangfülle-Strukturen und Oxydationsstaat

Verschiedene (richtige) Strukturen von Lewis können für das Kohlenmonoxid gezogen werden. In der Struktur mit drei covalent Obligationen ist die Oktett-Regel zufrieden, aber der electropositive Kohlenstoff hat eine negative formelle Anklage. Die Struktur mit zwei covalent Obligationen würde mit dem sehr niedrigen Dipolmoment des Moleküls im Einklang stehend sein, wenn die Obligationen nichtpolar wären. Die Struktur mit einem covalent Band drückt die größere Elektronegativität von Sauerstoff und den berechneten Nettoatomanklagen aus. Keiner von ihnen entspricht wirklich die echte elektronische Struktur genau. Berechnungen mit dem natürlichen Band orbitals zeigen, dass die Struktur mit einem dreifachen Band die wichtigste Struktur von Lewis (für das freie Molekül) ist; diese Struktur ist die beste Annäherung des echten Vertriebs der Elektrondichte mit dem maximalen Beruf, orbitals und einsames Paar orbitals zu verpfänden.

Das ist in Übereinstimmung mit anderen theoretischen und experimentellen Studien, die zeigen, dass, trotz der größeren Elektronegativität von Sauerstoff, der Dipolmoment von mehr - negatives Kohlenstoff-Ende zu mehr - positives Sauerstoff-Ende hinweist. Die drei Obligationen sind jedoch tatsächlich polare covalent Obligationen, die stark polarisiert werden. Die berechnete Polarisation zum Sauerstoff-Atom ist 71 % für den σ-bond und 77 % für beide π-bonds.

Der Oxydationsstaat von Kohlenstoff im Kohlenmonoxid ist +2 in jeder dieser Strukturen. Es wird durch das Zählen aller Abbinden-Elektronen als gehörend mehr electronegative Sauerstoff berechnet. Nur die zwei Nichtabbinden-Elektronen auf Kohlenstoff werden Kohlenstoff zugeteilt. In dieser Zählung hat Kohlenstoff dann nur zwei Wertigkeitselektronen im Molekül im Vergleich zu vier im freien Atom.

Biologische und physiologische Eigenschaften

Giftigkeit

Kohlenmonoxid-Vergiftung ist der allgemeinste Typ der tödlichen Luftvergiftung in vielen Ländern. Kohlenmonoxid ist farblos, geruchlos, und geschmacklos, aber hoch toxisch. Es verbindet sich mit dem Hämoglobin, um carboxyhemoglobin zu erzeugen, der unwirksam ist, um Sauerstoff an körperliche Gewebe zu liefern. Konzentrationen mindestens 667 ppm können bis zu 50 % des Hämoglobins des Körpers veranlassen, sich zu carboxyhemoglobin umzuwandeln. Ein Niveau von 50 % carboxyhemoglobin kann auf Beschlagnahme, Koma und Schicksalsschlag hinauslaufen. In den Vereinigten Staaten beschränkt der OSHA langfristige Arbeitsplatz-Aussetzungsniveaus über 50 ppm. Innerhalb von Skalen der kurzen Zeit ist Kohlenmonoxid-Absorption kumulativ, da die Halbwertzeit ungefähr 5 h in frischer Luft ist (sieh Hauptartikel).

Die allgemeinsten Symptome von der Kohlenmonoxid-Vergiftung können anderen Typen von poisonings und Infektionen, einschließlich Symptome wie Kopfweh, Brechreiz, das Erbrechen, der Schwindel, die Erschöpfung und ein Gefühl der Schwäche ähneln. Betroffene Familien glauben häufig, dass sie Opfer der Nahrungsmittelvergiftung sind. Säuglings können reizbar sein und schlecht fressen. Neurologische Zeichen schließen Verwirrung, Verwirrung, Sehstörung, Synkope und Beschlagnahmen ein.

Einige Beschreibungen der Kohlenmonoxid-Vergiftung schließen Retinal-Blutsturz und einen anomalen kirschroten Blutfarbton ein. Im grössten Teil klinischen Diagnose werden diese Zeichen selten bemerkt. Eine Schwierigkeit mit der Nützlichkeit davon, das die Wirkung darin besteht, dass Kohlenmonoxid bloß korrigiert, was ein ungesundes Äußeres seit der Hauptwirkung sonst sein würde, deoxygenated Hämoglobin zu entfernen, soll eine erstickte Person normaler scheinen lassen, oder eine tote Person scheinen lebensechter, ähnlich zur Wirkung von roten Farbstoffen im Einbalsamieren von Flüssigkeit. Die "falsche" oder unphysiologische sich rot färbende Wirkung in anoxic CO-poisoned Gewebe ist mit dem Fleisch färbenden kommerziellen Gebrauch des Kohlenmonoxids verbunden, das unten besprochen ist.

Kohlenmonoxid bindet zu anderen Molekülen wie myoglobin und mitochondrial cytochrome oxidase. Aussetzungen vom Kohlenmonoxid können bedeutenden Schaden dem Herz- und Zentralnervensystem, besonders dem globus pallidus häufig mit langfristigem sequelae verursachen. Kohlenmonoxid kann strenge nachteilige Effekten auf den Fötus einer schwangeren Frau haben.

Normale menschliche Physiologie

Kohlenmonoxid wird natürlich durch den menschlichen Körper als ein Signalmolekül erzeugt. So kann Kohlenmonoxid eine physiologische Rolle im Körper, wie ein neurotransmitter oder ein Blutgefäß-Relaxans haben. Wegen der Rolle des Kohlenmonoxids im Körper sind Abnormitäten in seinem Metabolismus mit einer Vielfalt von Krankheiten, einschließlich neurodegenerations, Hypertonie, Herzversagens und Entzündung verbunden worden.

Mikrobiologie

Kohlenmonoxid ist ein Nährstoff für methanogenic Bakterien, ein Baustein für acetylcoenzyme A. Das ist das Thema für das erscheinende Feld der bioorganometallic Chemie. Kleinstlebewesen von Extremophile, können so, metabolise Kohlenmonoxid in solchen Positionen wie die Thermalöffnungen von Vulkanen. In Bakterien wird Kohlenmonoxid über die Verminderung des Kohlendioxyds durch das Enzym-Kohlenmonoxid dehydrogenase, ein Fe Ni S erzeugt, Protein enthaltend.

CooA ist ein Kohlenmonoxid-Sensorprotein. Das Spielraum seiner biologischen Rolle ist noch unbekannt; es kann ein Teil eines Signalpfads in Bakterien und archaea sein. Sein Ereignis in Säugetieren wird nicht gegründet.

Ereignis

Kohlenmonoxid kommt in verschiedenen natürlichen und künstlichen Umgebungen vor. Typische Konzentrationen in Teilen pro Million sind wie folgt:

Atmosphärische Anwesenheit

Kohlenmonoxid ist in kleinen Beträgen in der Atmosphäre, hauptsächlich als ein Produkt der vulkanischen Tätigkeit sondern auch von natürlichen und künstlichen Feuern (wie Wald und Buschfeuer, das Brennen von Getreide-Rückständen und die Zuckerrohr-Feuerreinigung) da. Das Brennen von fossilen Brennstoffen trägt auch zu Kohlenmonoxid-Produktion bei. Kohlenmonoxid kommt aufgelöst im geschmolzenen vulkanischen Felsen am Hochdruck im Mantel der Erde vor. Weil natürliche Quellen des Kohlenmonoxids so Variable von Jahr zu Jahr sind, ist es äußerst schwierig, natürliche Emissionen des Benzins genau zu messen.

Kohlenmonoxid hat eine indirekte Strahlungszwingen-Wirkung durch Erhöhenkonzentrationen des Methans und tropospheric Ozons durch chemische Reaktionen mit anderen atmosphärischen Bestandteilen (z.B, der hydroxyl Radikale, OH), der sie sonst zerstören würde. Durch natürliche Prozesse in der Atmosphäre wird es schließlich zum Kohlendioxyd oxidiert. Kohlenmonoxid-Konzentrationen sind in der Atmosphäre sowohl kurzlebig als auch räumlich variabel.

In der Atmosphäre von Venus kommt das Kohlenmonoxid infolge der Phototrennung des Kohlendioxyds durch die elektromagnetische Radiation von Wellenlängen kürzer vor als 169 nm.

Städtische Verschmutzung

Kohlenmonoxid ist ein vorläufiger atmosphärischer Schadstoff in einigen städtischen Gebieten, hauptsächlich vom Auslassventil von inneren Verbrennungsmotoren (einschließlich Fahrzeuge, tragbarer und Aushilfsgeneratoren, Rasenmäher, Macht-Waschmaschinen, usw.), sondern auch vom unvollständigen Verbrennen von verschiedenen anderen Brennstoffen (einschließlich Holzes, Kohle, Holzkohle, Öls, Paraffins, Propans, Erdgases und Abfalls).

Rolle in der Boden-Niveau-Ozon-Bildung

Kohlenmonoxid ist ein Teil der Reihe von Zyklen von chemischen Reaktionen, die Fotochemischen Smog bilden. Zusammen mit Aldehyden reagiert es fotochemisch, um peroxy Radikale zu erzeugen. Radikale von Peroxy oxidieren nachher Stickstoff-Oxyd (NO) zum Stickstoff-Dioxyd (NEIN). Obwohl diese Entwicklung dessen NICHT der kritische Schritt ist, der zu Ozon-Bildung der niedrigen Stufe führt, vergrößert es auch diesen Ozon in einem anderen, etwas gegenseitig exklusivem Weg, durch das Reduzieren der Menge NICHT, die verfügbar ist, um mit dem Ozon zu reagieren.

:Simplified, die Nettowirkung des Ozon-Zyklus ist:

:: CO + 2O  CO + O

Innenverschmutzung

In geschlossenen Umgebungen kann sich die Konzentration des Kohlenmonoxids zu tödlichen Niveaus leicht erheben. Durchschnittlich sterben 170 Menschen in den Vereinigten Staaten jedes Jahr vom durch Nichtautomobilverbrauchsgüter erzeugten Kohlenmonoxid. Jedoch, gemäß der Abteilung von Florida der Gesundheit, "jedes Jahr sterben mehr als 500 Amerikaner von der zufälligen Aussetzung bis Kohlenmonoxid, und Tausende mehr über die Vereinigten Staaten verlangen, dass die Notarztsorge für das nichttödliche Kohlenmonoxid, das" Diese Produkte vergiftet, schlecht funktionierende Kraftstoff-Brennendgeräte wie Brennöfen, Reihen, Wassererwärmer und Gas- und Leuchtpetroleum-Raumheizungen einschließt; motorangetriebene Ausrüstung wie tragbare Generatoren; Kamine; und Holzkohle, die in Häusern und anderen eingefriedeten Flächen verbrannt wird. Die amerikanische Vereinigung von Gift-Kontrollzentren (AAPCC) hat 15,769 Fälle der Kohlenmonoxid-Vergiftung gemeldet, die auf 39 Todesfälle 2007 hinausläuft. 2005 hat der CPSC 94 Generator-zusammenhängende Kohlenmonoxid-Vergiftungstodesfälle gemeldet. Wie man bekannt, waren siebenundvierzig dieser Todesfälle während Macht-Ausfälle wegen des strengen Wetters, einschließlich des Orkans Katrina vorgekommen. Dennoch sterben andere vom Kohlenmonoxid, das durch Nichtverbrauchsgüter wie das verlassene Laufen von Autos in Einbaugaragen erzeugt ist. Die Zentren für die Krankheitskontrolle und Verhinderung schätzen ein, dass mehrere tausend Menschen zu Krankenhaus-Notzimmern jedes Jahr gehen, um für Kohlenmonoxid-Vergiftung behandelt zu werden.

Kohlenmonoxid ist auch ein geringer Bestandteil des Tabakrauchs.

Blutanwesenheit

Kohlenmonoxid wird durch das Atmen absorbiert und geht in den Blutstrom durch den Gasaustausch in den Lungen ein. Normale zirkulierende Niveaus im Blut sind 0 % bis 3 %, und sind in Rauchern höher. Kohlenmonoxid-Niveaus können durch eine physische Prüfung nicht bewertet werden. Laborprüfung verlangt eine Blutprobe (arteriell oder venös) und Laboranalyse auf einen CO-Oximeter. Zusätzlich ein nichtangreifender carboxyhemoglobin (SpCO) Testmethode vom Puls besteht CO-Oximetry und ist im Vergleich zu angreifenden Methoden gültig gemacht worden.

Astrophysik

Außerhalb der Erde ist Kohlenmonoxid das zweite am meisten allgemeine Molekül im interstellaren Medium nach molekularem Wasserstoff. Wegen seiner Asymmetrie erzeugt das Kohlenmonoxid-Molekül viel hellere geisterhafte Linien als das Wasserstoffmolekül, CO viel leichter machend, zu entdecken. Interstellar CO wurde zuerst mit Radiofernrohren 1970 entdeckt. Es ist jetzt das meistens verwendete Leuchtspurgeschoss von molekularem Benzin im Allgemeinen im interstellaren Medium von Milchstraßen, weil molekularer Wasserstoff nur mit dem ultravioletten Licht entdeckt werden kann, das Raumfernrohre verlangt. Kohlenmonoxid-Beobachtungen geben viel von unserer Auskunft über die molekularen Wolken, in denen sich die meisten Sterne formen.

Produktion

Viele Methoden sind für die Produktion des Kohlenmonoxids entwickelt worden.

Industrieproduktion

Eine Hauptindustriequelle von CO ist Produktionsbenzin, eine Mischung, die größtenteils Kohlenmonoxid und Stickstoff enthält, der durch das Verbrennen von Kohlenstoff in Luft bei der hohen Temperatur gebildet ist, wenn es ein Übermaß an Kohlenstoff gibt. In einem Ofen wird Luft durch ein Bett des Colas passiert. Der am Anfang erzeugte CO equilibrates mit dem restlichen heißen Kohlenstoff, um CO zu geben. Die Reaktion von O mit Kohlenstoff, um CO zu geben, wird als das Gleichgewicht von Boudouard beschrieben. Über 800 °C ist CO das vorherrschende Produkt:

:O + 2 C  2 CO (ΔH = 221 kJ/mol)

Eine andere Quelle ist "Wasserbenzin", eine Mischung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid, das über die endothermic Reaktion des Dampfs und Kohlenstoff erzeugt ist:

:HO + C  H + CO (ΔH = +131 kJ/mol)

Anderes ähnliches "Synthese-Benzin" kann bei Erdgas und anderen Brennstoffen erhalten werden.

Kohlenmonoxid ist auch ein Nebenprodukt der Verminderung von Metalloxyderzen mit Kohlenstoff, der in einer vereinfachten Form wie folgt gezeigt ist:

:MO + C  M + CO

Da CO ein Benzin ist, kann der Verminderungsprozess durch die Heizung, die Ausnutzung des positiven (günstigen) Wärmegewichtes der Reaktion gesteuert werden. Das Ellingham Diagramm zeigt, dass CO Bildung über CO in hohen Temperaturen bevorzugt wird.

Laborvorbereitung

Kohlenmonoxid wird im Laboratorium durch den Wasserentzug von Ameisensäure zum Beispiel mit Schwefelsäure günstig erzeugt. Eine andere Methode heizt eine vertraute Mischung des bestäubten Zinkmetall- und Kalzium-Karbonats, das CO veröffentlicht und Zinkoxyd- und Kalzium-Oxyd zurücklässt:

:Zn + CaCO  ZnO + CaO + CO

Koordinationschemie

Die meisten Metalle bilden Koordinationskomplexe, die covalently beigefügtes Kohlenmonoxid enthalten. Nur Metalle in niedrigeren Oxydationsstaaten werden Komplex mit dem Kohlenmonoxid ligands. Das ist, weil es genügend Elektrondichte geben muss, um Zurückspende vom Metall d-orbital zum π*molecular Augenhöhlen-von CO zu erleichtern. Das einsame Paar auf dem Kohlenstoff-Atom in CO, schenkt auch Elektrondichte dem d auf dem Metall, um ein Sigma-Band zu bilden. Diese Elektronspende wird auch mit der cis Wirkung, oder der labilization von CO ligands in der cis Position ausgestellt. In Nickel carbonyl formt sich Ni (CO) durch die direkte Kombination des Kohlenmonoxids und Nickel-Metalls bei der Raumtemperatur. Deshalb muss der Nickel in irgendwelchen Röhren oder Teil nicht in anhaltenden Kontakt mit dem Kohlenmonoxid (Korrosion) eintreten. Nickel carbonyl zersetzt sich sogleich zurück zu Ni and CO auf den Kontakt mit heißen Oberflächen, und diese Methode wird für die Industriereinigung von Nickel im Prozess von Mond verwendet.

In Nickel carbonyl und anderem carbonyls wirkt das Elektronpaar auf dem Kohlenstoff mit dem Metall aufeinander; das Kohlenmonoxid schenkt das Elektronpaar dem Metall. In diesen Situationen wird Kohlenmonoxid den carbonyl ligand genannt. Eines des wichtigsten Metalls carbonyls ist Eisen pentacarbonyl, Fe (CO):

Viele Metall-CO-Komplexe sind durch decarbonylation von organischen Lösungsmitteln bereit, nicht von CO. Zum Beispiel reagieren Iridium trichloride und triphenylphosphine im Kochen 2-methoxyethanol oder DMF), IrCl (CO) (PPh) zu gewähren.

Metall carbonyls in der Koordinationschemie wird gewöhnlich mit der Infrarotspektroskopie studiert.

Organische und wichtige Gruppenchemie

In Gegenwart von starken Säuren und Wasser reagiert Kohlenmonoxid mit alkenes, um carboxylic Säuren in einem als die Reaktion von Koch-Haaf bekannten Prozess zu bilden. In der Reaktion von Gattermann-Koch werden arenes zu benzaldehyde Ableitungen in Gegenwart von AlCl und HCl umgewandelt. Organolithium vergleicht sich (z.B Butyl-Lithium) reagieren mit dem Kohlenmonoxid, aber diese Reaktionen haben wenig wissenschaftlichen Nutzen.

Obwohl CO mit carbocations und carbanions reagiert, ist es zu organischen Zusammensetzungen ohne das Eingreifen von Metallkatalysatoren relativ phasenfrei.

Mit Hauptgruppenreagenzien erlebt CO mehrere beachtenswerte Reaktionen. Das Chloren von CO ist der Industrieweg zur wichtigen Zusammensetzung phosgene. Mit borane bildet CO einen Zusatz, HBCO, der isoelectronic mit dem acylium cation [HCCO] ist. CO reagiert mit Natrium, um Produkte zu geben, die sich aus C-C Kopplung wie Natrium acetylenediolate 2 ergeben ·. Es reagiert mit dem geschmolzenen Kalium, um eine Mischung einer Organometallic-Zusammensetzung, Kalium acetylenediolate 2 zu geben · Kalium benzenehexolate 6 und Kalium rhodizonate 2 ·.

Die Zusammensetzungen cyclohexanehexone oder triquinoyl (CO) und cyclopentanepentone oder leuconic Säure (CO), die bis jetzt nur in Spur-Beträgen erhalten worden sind, können als Polymer des Kohlenmonoxids betrachtet werden.

Am Druck von mehr als 5 gigapascals, Kohlenmonoxid disproportionates ins Kohlendioxyd (CO) und ein festes Polymer von Kohlenstoff und Sauerstoff, in 3:2 Atomverhältnis.

Gebrauch

Chemische Industrie

Kohlenmonoxid ist ein Industriebenzin, das viele Anwendungen in der Hauptteil-Chemikalie-Herstellung hat.

Große Mengen von Aldehyden werden durch die hydroformylation Reaktion von alkenes, Kohlenmonoxid erzeugt, und H. Hydroformylation wird mit Shell Höher Olefin Prozess verbunden, um Vorgängern zu Reinigungsmitteln zu geben. Methanol wird durch den hydrogenation des Kohlenmonoxids erzeugt. In einer zusammenhängenden Reaktion wird der hydrogenation des Kohlenmonoxids mit der C-C Band-Bildung, als im Prozess von Fischer-Tropsch verbunden, wo Kohlenmonoxid hydrogenated zu flüssigen Kohlenwasserstoff-Brennstoffen ist. Diese Technologie erlaubt Kohle oder Biomasse, zum Diesel umgewandelt zu werden.

Im Prozess von Monsanto reagieren Kohlenmonoxid und Methanol in Gegenwart von einem homogenen Rhodium-Katalysator und hydroiodic Säure, um essigsaure Säure zu geben. Dieser Prozess ist für den grössten Teil der Industrieproduktion von essigsaurer Säure verantwortlich.

Ein Industrieskala-Gebrauch für das reine Kohlenmonoxid reinigt Nickel im Prozess von Mond.

Das Fleisch-Färben

Kohlenmonoxid wird in der modifizierten Atmosphäre Verpackungssysteme in den Vereinigten Staaten, hauptsächlich mit frischen Aufschnitten wie Rindfleisch, Schweinefleisch und Fisch verwendet, um sie zu behalten, frisch aussehend. Das Kohlenmonoxid verbindet sich mit myoglobin, um carboxymyoglobin, ein helles rotes Kirschpigment zu bilden. Carboxymyoglobin ist stabiler als die oxydierte Form von myoglobin, oxymyoglobin, der oxidiert für das braune Pigment metmyoglobin werden kann. Diese stabile rote Farbe kann viel länger andauern als auf normalerweise paketiertem Fleisch. Typische Niveaus des Kohlenmonoxids haben in den Möglichkeiten verwendet, die diesen Prozess verwenden, sind zwischen 0.4 % zu 0.5 %.

Die Technologie wurde zuerst "allgemein anerkannt als sicher" (GRAS) Status von der amerikanischen Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel (FDA) 2002 für den Gebrauch als ein sekundäres Verpackungssystem gegeben, und verlangt das Beschriften nicht. 2004 hat der FDA CO als primäre Verpackungsmethode genehmigt, erklärend, dass CO Fehldruck-Gestank nicht maskiert. Trotz dieser Entscheidung bleibt der Prozess umstritten für Ängste, dass es Fehldruck maskiert. 2007 wurde eine Rechnung ins USA-Repräsentantenhaus eingeführt, um modifiziertes Atmosphäre-Kohlenmonoxid zu etikettieren, das als ein Farbenzusatz paketiert, aber die Rechnung ist im Unterausschuss gestorben. Der Prozess wird in vielen anderen Ländern, einschließlich Kanadas, Japans, Singapurs und der Europäischen Union verboten.

Medizin

In der Biologie wird Kohlenmonoxid durch die Handlung von heme oxygenase 1 und 2 auf dem heme von der Hämoglobin-Depression natürlich erzeugt. Dieser Prozess erzeugt einen bestimmten Betrag von carboxyhemoglobin in normalen Personen, selbst wenn sie kein Kohlenmonoxid atmen.

Im Anschluss an den ersten Bericht, dass Kohlenmonoxid ein normaler neurotransmitter 1993, sowie eines von drei Benzin ist, das natürlich entzündliche Antworten im Körper (die anderen zwei abstimmt, die Stickstoff-Oxyd- und Wasserstoffsulfid sind), hat Kohlenmonoxid sehr viel klinische Aufmerksamkeit als ein biologischer Gangregler erhalten. In vielen Geweben, wie man bekannt, handelt das ganze drei Benzin als anti-inflammatories, vasodilators, und encouragers des neovascular Wachstums. Jedoch sind die Probleme kompliziert, weil neovascular Wachstum nicht immer vorteilhaft ist, da es eine Rolle im Geschwulst-Wachstum und auch den Schaden von der nassen macular Entartung, einer Krankheit spielt, für die das Rauchen (eine Hauptquelle des Kohlenmonoxids im Blut, mehrere Male mehr als natürliche Produktion) die Gefahr von 4 bis 6 Malen vergrößert.

Es gibt eine Theorie, dass, in einigen Nervenzelle-Synapsen, wenn langfristige Erinnerungen aufgestellt werden, die Empfang-Zelle Kohlenmonoxid macht, das zurück - der Sendezelle übersendet, ihr sagend, mehr sogleich in der Zukunft zu übersenden. Wie man gezeigt hat, haben einige solche Nervenzellen guanylate cyclase, ein Enzym enthalten, das durch das Kohlenmonoxid aktiviert wird.

Studien, die mit Kohlenmonoxid verbunden sind, sind in vielen Laboratorien weltweit für seine antientzündlichen und cytoprotective Eigenschaften geführt worden. Diese Eigenschaften haben Potenzial, das zu verwenden ist, um die Entwicklung einer Reihe von pathologischen Bedingungen einschließlich ischemia reperfusion Verletzung, Verpflanzungsverwerfung, atherosclerosis, strenge Sepsis, strenges Sumpffieber oder Autoimmunität zu verhindern. Klinische Tests, die mit Menschen verbunden sind, sind jedoch durchgeführt worden die Ergebnisse sind noch nicht veröffentlicht worden.

Siehe auch

• Metall carbonyl
• Reaktion von Boudouard
• Kohlenmonoxid (Datenseite)
• Kohlenmonoxid-Atem kontrolliert
• Kohlenmonoxid-Entdecker
• Kohlenmonoxid, das vergiftet
• Kriterium-Luftverseuchungsstoffe
• Liste von hoch toxischem Benzin
• Molekulare Wolke
• Unterseeische und Medizinische Hyperbariumgesellschaft - Hyperbariumbehandlung für CO, der vergiftet
• Rubicon Fundament-Forschungsartikel über CO, der vergiftet
• Guanylate cyclase
• Überbrücken carbonyl

Links

• Erklärung der Struktur
• Kohlenmonoxid-Sicherheitsvereinigung
• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0023
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Kohlenmonoxid
• NIOSH Taschenhandbuch zu chemischen Gefahren
• MSDS Außendatenplatte
• Kohlenmonoxid-Entdecker-Stellen
• Kohlenmonoxid tötet Bewusstsein-Kampagneseite
• Kohlenmonoxid-Reinigungsprozess
• Kohlenmonoxid-Gefahren mit trampenden Öfen
• USFDA IMPORTMELDUNG 16B-95, Mai 1999
• FDA Agenturansprechbrief GRAS Benachrichtigungsno GRN 000083
• Mikroerklettern Sie Gaschemie-Experimente mit dem Kohlenmonoxid
• Sofortige Scharfsinnigkeit, die die Physiologie des Kohlenmonoxids von der Königlichen Gesellschaft der Chemie entwirft
• Bilder von CO Vergiftung der Röntgenologie und Pathologie-Images von MedPix.