Тетраазид кремния
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Тетраазидоза | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Си(N 3 ) 4 | |
| Молярная масса | 196.1659 g/mol |
| Появление | Белые кристаллы |
| Температура плавления | 212 ° С (414 ° F; 485 К) |
| Реагирует | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Тетраазид кремния — термически нестабильное бинарное соединение кремния и азота с содержанием азота 85,7% (по мольной массе ). Это высокоэнергетическое соединение самовозгорается и может быть изучено только в растворе. [1] [2] [3] Дальнейшая координация с шестикратно координированной структурой, такой как ион гексаазидосиликата. [Si(N 3 ) 6 ] 2− [4] или в виде аддукта с бидентатными лигандами Si(N 3 ) 4 L 2 [2] в результате будут получены относительно стабильные кристаллические твердые вещества, с которыми можно обращаться при комнатной температуре.
Подготовка
[ редактировать ]Тетраазид кремния синтезируют конверсией тетрахлорида кремния азидом натрия в бензол . [1] [3]
Реакция тетрахлорида кремния с избытком азида натрия при комнатной температуре в ацетонитриле приведет к образованию гексаазидосиликата натрия ( Na 2 [Si(N 3 ) 6 ] ), который при добавлении лигандов, таких как 2,2'-бипиридин и 1,10-фенантролин, приводит к стабильным аддуктам тетраазида кремния. [2] Другие основания, такие как пиридин и тетраметилэтилендиамин, не будут реагировать с ионом гексаазидосиликата. [2]
Другой препарат бис(трифенилфосфин)иминия. гексаазидосиликатной соли [(Ph 3 P) 2 N] 2 [Si(N 3 ) 6 ] возможно путем конверсии бис(трифенилфосфин)иминиевого азида [(Ph 3 P) 2 N]N 3 с тетрахлоридом кремния в ацетонитриле, где Ph – фенил . [4]
Характеристики
[ редактировать ]Тетраазид кремния представляет собой белое кристаллическое соединение, которое детонирует даже при 0 °C. [1] Чистое соединение, а также триазид хлорида кремния. SiCl(N 3 ) 3 и диазид дихлорида кремния Образцы, загрязненные SiCl 2 (N 3 ) 2 , могут самопроизвольно детонировать без явной причины. [5] Соединение подвержено гидролизу . [3] Он растворим в диэтиловом эфире и бензоле . [1]
Соединение присоединения с 2,2'-бипиридином гораздо более стабильно. Дж / г . Зарегистрирована температура плавления 212 °C с энтальпией плавления 110 Измерение ДСК показывает при 265 °C резкую экзотермическую реакцию с энтальпией -2400 Дж/г. Аналогичные результаты получены для соединения присоединения с 1,10-фенантролином. Так как сольватированное гемиацетонитрилом изолированное соединение вытесняет растворитель при 100°C, то при измерении ДСК, начиная с 240°C, проявляется сильная экзотермическая реакция с выделением тепла 2300 Дж/г. [2] Энтальпии выше, чем у азида натрия, -800 Дж/г, [6] но все же ниже, чем значения, встречающиеся для классических взрывчатых веществ, таких как гексоген с -4500 Дж/г. [2] Соединения присоединения устойчивы в растворе. можно заключить На основании данных ИК-спектроскопии и протонного ЯМР , что в тетраазиде кремния и 2,2'-бипиридине или, например, 1,10-фенантролине диссоциация не происходит. [2] Гексаазидосиликатная соль бис(трифенилфосфино)иминия. [(Ph 3 P) 2 N] 2 [Si(N 3 ) 6 ] С другой стороны, является относительно стабильным. Соединение плавится при 214 °C и показывает реакцию ДСК при 250 °C. [4] Одно масс-спектрометрическое исследование , связанное с термогравиметрическим анализом , показало, что в качестве продуктов реакции используются азот , тетраазид кремния и азотистоводородная кислота . [4]
Приложения
[ редактировать ]Практическое применение свободного тетраазида кремния маловероятно из-за высокой нестабильности. В растворе это соединение потенциально можно использовать в качестве сырья для материалов, богатых азотом. [2] Запатентовано одно применение в качестве реагента при производстве полиолефинов. [7] Стабилизированные аддукты могут служить энергетическими соединениями в качестве замены азида свинца . [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Уилберг, Э.; Мишо, Х.: З. Натурфорш. Б 9 (1954) 500.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Портиус, Питер; Филиппу, Александр К.; Шнакенбург, Грегор; Дэвис, Мартин; Верстедт, Клаус-Дитер (2010). «Нейтральные аддукты оснований Льюиса тетраазида кремния». Прикладная химия . 122 (43): 8185–8189. Бибкод : 2010АнгЧ.122.8185П . дои : 10.1002/anie.201001826 .
- ^ Jump up to: а б с Справочник Гмелинза по неорганической химии, 8-е издание, дополнение по кремнию, том B4, Springer-Verlag 1989, S. 46.
- ^ Jump up to: а б с д Филиппу, Александр К.; Портиус, Питер; Шнакенбург, Грегор (2002). «Ион гексаазидосиликата (IV): синтез, свойства и молекулярная структура». Журнал Американского химического общества . 124 (42): 12396–12397. дои : 10.1021/ja0273187 . ПМИД 12381165 .
- ^ Справочник Бретерика по реактивным химическим опасностям , 7-е исправленное издание, Academic Press 2006, ISBN 978-0-12-372563-9
- ^ Т. Гревер: Термические опасности химических реакций , Серия 4 по промышленной безопасности, Elsevier, 1994.
- ^ Номура, М.; Томомацу, Р.; Симадзаки, Т.: EP 206 034 (1985) Скачать в формате pdf.