Триазид бора
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Триазидоборан | |
| Другие имена Триазидоборан | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
CID PubChem |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Б(Н 3 ) 3 | |
| Молярная масса | 136,87 г/моль |
| Появление | бесцветные кристаллы |
| Растворимость | растворим в диэтиловом эфире |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Триазид бора , также известный как триазидоборан, представляет собой термически нестабильное соединение бора и азота с содержанием азота 92,1% (по стандартному атомному весу ). Формально это триазидопроизводное борана , представляющее собой ковалентный неорганический азид . Высокоэнергетическое соединение, обладающее склонностью к спонтанному взрывному разложению, было впервые описано в 1954 году Эгоном Вибергом и Хорстом Мишо из Мюнхенского университета . [1]
Подготовка
Первый метод заключается в добавлении диборана к раствору азотистоводородной кислоты в диэтиловом эфире при температуре от −20 °C до −10 °C. Этот синтез протекает через промежуточные продукты моноазидоборан, BH 2 N 3 , и диазидоборан, BH(N 3 ) 2 . [1]
- В2Н6 + 6Н3 → 2В ( Н3 ) 3 + 6Н2
Соединение также можно получить путем пропускания паров трибромида бора над твердым азидом серебра в высоком вакууме. [2]
- BBr 3 + 3 AgN 3 → B(N 3 ) 3 + 3 AgBr
Похожий газофазный синтез использует спонтанную реакцию трихлорида бора с азотистоводородной кислотой. [3] [4]
- BCl3 + 3HN3 → B( N3 ) 3 + 3HCl
Характеристики
Соединение образует бесцветные кристаллы, которые стабильны только при низких температурах. Выше −35 °C может произойти взрывное разложение. [1] В газовой фазе образующийся триазид бора разлагается при комнатной температуре в течение 60 минут посредством потери газообразного азота с образованием нитридов бора с формулами BN 3 и BN . Эти реакции также могут быть инициированы фотохимически УФ-излучением в диапазоне поглощения соединений около 230 нм. [3] [4] [5]
- Б(Н 3 ) 3 → БН 3 + 3 Н 2
- Б(Н 3 ) 3 → БН + 4 Н 2
При контакте с водой подвергается гидролизу до азотистоводородной кислоты и триоксида бора . [3]
- 2 Б(N 3 ) 3 + 3 Ч 2 О → 6 ХН 3 + Б 2 О 3
Реакция с другими азидами, такими как азид натрия или азид лития, дает соответствующие тетраазидоборатные комплексы. [1] [6]
- B(N 3 ) 3 + NaN 3 → Na[B(N 3 ) 4 ]
- B(N 3 ) 3 + LiN 3 → Li[B(N 3 ) 4 ]
Исходная тетраазидоборная кислота, H[B(N 3 ) 4 ] , может быть получена при температурах ниже −60 °C. [1]
Использует
Из-за низкой стабильности само соединение не используется как высокоэнергетическое вещество. Однако производные тетраазидобората и аддукты с основаниями, такими как хинолин , пиразин или 2,2,6,6-тетраметилпиперидин, имеют потенциал для такого использования. [7] Газофазное разложение соединения также представляет интерес как метод покрытия поверхностей нитридом бора. [3]
Ссылки
- ^ abcde Wiberg, Эгон; Мишо, Хорст (1 июля 1954 г.). «Уведомление: Zur Kenntnis eines Bortriazids B(N3)3». Zeitschrift für Naturforschung B . 9 (7): 497–499 . doi : 10.1515/znb-1954-0715 . ISSN 1865-7117. S2CID 96674767.
- ^ Лю, Фэнъи; Цзэн, Сяоцин; Чжан, Цзяньпин; Мэн, Линпэн; Чжэн, Шицзюнь; Ге, Маофа; Ван, Дяньсюнь; Кам Ва Мок, Дэниел; Чау, Фу-тим (2006). «Простой метод генерации B (N3)3». Письма по химической физике . 419 ( 1–3 ): 213–216 . Бибкод : 2006CPL...419..213L. doi : 10.1016/j.cplett.2005.11.082.
- ^ abcd Мулинакс, RL; Окин, GS; Кумб, RD (1995). «Газофазный синтез, структура и диссоциация триазида бора». Журнал физической химии . 99 (17): 6294– 6300. doi :10.1021/j100017a007. ISSN 0022-3654.
- ^ ab Al-Jihad, Ismail A.; Liu, Bing; Linnen, Christopher J.; Gilbert, Julanna V. (1998). «Генерация NNBN посредством фотолиза B(N 3 ) 3 в низкотемпературных аргоновых матрицах: ИК-спектры и ab Initio расчеты». The Journal of Physical Chemistry A . 102 (31): 6220– 6226. Bibcode :1998JPCA..102.6220A. doi :10.1021/jp9812684. ISSN 1089-5639.
- ^ Трэверс, Майкл Дж.; Гилберт, Джуланна В. (2000). «Спектры поглощения УФ-излучения промежуточными соединениями, полученными с помощью фотолиза B(N 3 ) 3 , BCl(N 3 ) 2 и BCl 2 (N 3 ) в низкотемпературных аргоновых матрицах †». Журнал физической химии A . 104 (16): 3780– 3785. Bibcode :2000JPCA..104.3780T. doi :10.1021/jp993939j. ISSN 1089-5639.
- ^ Виберг, Эгон; Мишо, Хорст (1 июля 1954 г.). «Примечание: Zur Kenntnis eines ätherlöslichen Lithiumborazides LiB(N3)4». Zeitschrift für Naturforschung B . 9 (7): 499. doi : 10.1515/znb-1954-0716 . ISSN 1865-7117. S2CID 93403943.
- ^ Френк, Вольфганг; Хабередер, Тассило; Хаммерл, Антон; Клапотке, Томас М.; Крумм, Буркхард; Майер, Питер; Нёт, Генрих; Уорчхолд, Маркус (2001). «Высокоэнергетические аддукты тетраазидобората аниона и триазида бора †». Неорганическая химия . 40 (6): 1334–1340 . doi :10.1021/ic001119b. ISSN 0020-1669. ПМИД 11300838.
Дальнейшее чтение
- Fraenk, W.; Klapötke, TM (2002). "Последние разработки в химии ковалентных азидов главной группы". В Meyer, G.; Naumann, D.; Wesemann, L. (ред.). Inorganic Chemistry Highlights . Wiley-VCH Verlag. стр. 259–265 . ISBN 3-527-30265-4.
