Tetraazid křemičitý - Silicon tetraazide
|
|
|
|
| Identifikátory | |
|---|---|
|
3D model ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
|
|
|
|
| Vlastnosti | |
|
Hřích 12 |
|
| Molární hmotnost | 196,1659 g mol −1 |
| Vzhled | Bílé krystaly |
| Bod tání | 212 ° C (414 ° F, 485 K) |
| Reaguje | |
|
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
| Reference na infobox | |
Tetraazid křemičitý je tepelně nestabilní binární sloučenina křemíku a dusíku s obsahem dusíku 85,7%. Tato vysokoenergetická sloučenina se samovolně spaluje a lze ji studovat pouze v roztoku. Další koordinace na šestinásobně koordinovanou strukturu, jako je hexaazido silicid [Si (N 3 ) 6 ] 2− nebo jako adukt s blikačními ligandy Si (N 3 ) 4 L 2, povede k relativně stabilním krystalickým pevným látkám, které mohou manipulovat při pokojové teplotě.
Příprava
Tetraazid křemičitý se syntetizuje přeměnou chloridu křemičitého na azid sodný v benzenu .
Reakce chloridu křemičitého s přebytkem azidu sodného při teplotě místnosti v acetonitrilu povede k vytvoření hexaazidosilicidu sodného, který přidáním ligandů, jako je 2,2'-bipyridin a 1,10- fenanthrolin, povede ke stabilním aduktům tetraazidu křemičitého. Jiné zásady, jako je pyridin a tetramethylethylenediamin , nebudou reagovat s iontem hexaazidosilicidu.
Další příprava bis (trifenylfosfino) iminiumhexaazido silicidové soli ((PPN) 2 Si (N 3 ) 6 , [Ph 3 P = NPPh 3 ] [Si (N 3 ) 6 ]) je možná konverzí bis (trifenylfosfino) iminia azid (PPNN 3 , [Ph 3 P = NPPh 3 ] + N 3 - ) s chloridem křemičitým v acetonitrilu.
Vlastnosti
Tetraazid křemičitý je bílá krystalická sloučenina, která bude detonovat již při 0 ° C. Čistá sloučenina a také vzorky kontaminované diazidem chloridem křemičitým a triazidem křemičitým mohou spontánně explodovat bez jasné příčiny. Sloučenina je citlivá na hydrolýzu . Je rozpustný v diethyletheru a benzenu .
Adiční sloučenina s 2,2'-bipyridinem je mnohem stabilnější. Bod tání 212 ° C s entalpií tání 110 J · g -1 se zaznamená. V DSC měření ukazuje při 265 ° C, prudké exotermické reakce s entalpií -2400 J · g -1 . Podobné výsledky byly nalezeny pro adiční sloučeninu s 1,10-fenanthrolinem. Vzhledem k tomu, že izolovaná sloučenina solvatovaná hemiacetonitrilem vytlačuje rozpouštědlo při 100 ° C a poté ukazuje při měření DSC od 240 ° C silnou exotermickou reakci s generovaným teplem 2300 J · g −1 . Entalpie jsou vyšší než u azidu sodného s −800 J · g −1 , ale stále nižší než hodnoty vyskytující se u klasických výbušnin, jako je RDX s –4500 J · g −1 . Adiční sloučeniny jsou v roztoku stabilní. Z infračervené spektroskopie a protonových NMR dat lze usoudit, že v tetraazidu křemičitém a 2,2'-bipyridinu nebo například 1,10-fenanthrolinu nedochází k žádné disociaci. Bis (trifenylfosfin) iminiumhexaazidosilicate sůl ((PPN) 2 Si (N 3 ), 6 ), na druhé straně je relativně stabilní. sloučenina taje při 214 ° C a ukazuje při měření DSC při 250 ° C reakci. Jedna zkouška termogravimetrickou analýzou spojená s hmotnostní spektrometrií označená jako reakční produkty dusík , tetraazid křemičitý a kyselina hydrazoová .
Aplikace
Praktická aplikace volného tetraazidu křemičitého je nepravděpodobná kvůli vysoké nestabilitě. V roztoku má sloučenina potenciální využití jako surovina pro materiály bohaté na dusík. Jedna aplikace jako činidla při výrobě polyolefinů byla patentována. Stabilizované adukty mohou sloužit jako energetické sloučeniny jako náhrada za azid olovnatý .