無(wú)水肼常態(tài)下呈無(wú)色油狀液體。氣味類似氨,溶于水、醇、氨等溶劑,常用于人造衛(wèi)星及火箭的燃料、鍋爐的抗腐蝕劑、炸藥與抗氧化劑等。其燃燒會(huì)呈紫色火焰。液體中分子以二聚體存在。有強(qiáng)還原性和腐蝕性,能侵蝕玻璃、橡膠、皮革、軟木等。
性質(zhì)
無(wú)水肼的結(jié)構(gòu)是從一對(duì)氨分子里各取一個(gè)氫原子然后把他們結(jié)合起來(lái),每一個(gè)H2N-N次單元是個(gè)金字塔。H-N-H角為108°,N-N鍵距離1.45?。按照聯(lián)氨偶極矩為1.85D及N-H鍵矩為4.44(10-30Cm)計(jì)算得到偏轉(zhuǎn)角為0.5°,分子符合重疊構(gòu)象,近似C2v點(diǎn)群。也有認(rèn)為分子符合偏轉(zhuǎn)構(gòu)象。旋扭難度是乙醇的兩倍,結(jié)構(gòu)特性像過(guò)氧化氫。
化學(xué)性質(zhì)
聯(lián)氨的堿性僅為氨的15分之一。
N2H4 + H+ → [N2H5]+
K = 8.5 x 10-7
(氨之K值 = 1.78 x 10-5)
成鹽:
[N2H5]+ + H+ → [N2H6]2+
K = 8.4 x 10-16
但需注意的是,[N2H6]2+完全水解,因此這個(gè)離子很難存在于水溶液中:
[N2H6]2+ + H2O → N2H5+ + H3O+
聯(lián)氨可以和二氧化碳反應(yīng):
N2H4 + CO2 → N2H3COOH
和NH3類似,聯(lián)氨可以以分子的形式和一些金屬化合物形成配合物。
它可以在銅離子的催化下和過(guò)氧化氫反應(yīng):
N2H4 + 2 H2O2 → N2 + 4 H2O
制取
無(wú)水肼可由次氯酸鈉與氨反應(yīng)制得。
NaClO + 2NH3 → N2H4 + NaCl + H2O
還可由氨、丙酮的混合物與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物水解制取,同時(shí)得到聯(lián)氨和丙酮:
4NH3 + (CH3)2CO +Cl2 → (CH3)2C(N2H2) + 2NH4Cl+H2O
(CH3)2C(N2H2) + H2O → (CH3)2CO + N2H4
對(duì)人健康的危害
吸入本品蒸汽、刺激鼻和上呼吸道。此外,尚可出現(xiàn)頭暈、惡心、嘔吐、和中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。液體或蒸汽對(duì)眼有刺激作用,可致眼的永久性損害。對(duì)皮膚有刺激性,可造成嚴(yán)重灼傷。可經(jīng)皮膚吸收引起中毒,可致皮炎??诜痤^暈、惡心,以后出現(xiàn)暫時(shí)性中樞性呼吸抑制、心律紊亂,及中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,如嗜睡、運(yùn)動(dòng)障礙、共濟(jì)失調(diào)、麻木等,肝功能可出現(xiàn)異常。長(zhǎng)期接觸可出現(xiàn)神經(jīng)衰弱綜合征,肝大及肝功能異常。
毒性
無(wú)水肼是無(wú)色的劇毒化合物。致死量為小鼠口服LD50為59mg/kg,靜脈注射LD50為57mg/kg。其一水合物(N2H4·H2O)稱作水合聯(lián)氨或水合肼。