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叠氮化合物

叠氮化合物(英文:azides,hydrazoates,trinitride)在无机化学中,指的是含有叠氮根离子的化合物();在有机化学中,则指含有叠氮基)的化合物。

叠氮化合物
识别
CAS号 14343-69-2  
性质
化学式 N
3
摩尔质量 42.02 g·mol⁻¹
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

叠氮根离子

叠氮根离子为並非直线型结构,不論是離子型態抑或是有機物皆有微微彎曲(約172°),属   点群,价电子数为16,和 离子、 离子、 离子, 分子是等电子体。叠氮根离子的化学性质类似于卤离子,例如白色的 AgN3Pb(N3)2 难溶于水。作为配体能和金属离子形成一系列配合物,如  [1]

无机叠氮化物

绝大多数叠氮化物进行爆炸分解,但也可通过热化学光化学或放电法使其缓慢分解。爆炸分解的结果是产生相应的单质,分解热即相当于该化合物的标准生成焓

有些分解产生氮化物

 

叠氮化氢的热分解若在1000oC及低压条件下进行,产物收集在用液氮冷却的表面上,可產生氮、氫以及四氮烯

 

碱金属叠氮化物并不爆炸,只是缓慢分解:

 

重金属叠氮化物的分解是由于叠氮根离子的激发,结果一个电子跃迁到导带,产生叠氮基。基态的叠氮基解离成基态的N和N2选律禁阻的,解离成激发态的N和N2虽是选律允许的,但需要259kJ/mol的能量,因此在常温下并不重要。两个叠氮基之间的相互作用也是选律允许的,并且是个放热的的过程,因此可以认为这一步在固体离子型叠氮化物的分解中是重要的一步。

叠氮化物迅速分解能导致爆炸点火或起爆,但原因尚不清楚。

叠氮化钠被用于汽车的安全气囊内,叠氮化铅被用作起爆剂。

叠氮根配位化合物

 
桥式配位的Zn(N3)2(C5H5N)2

叠氮根离子可以以端基橋基的方式与金属离子相结合:

 
叠氮根离子和金属离子的结合方式,第一个为端基,后两个为桥基。

已知端基配位的较多,桥式的较少。

有机叠氮化合物

 
有机叠氮化合物

有机叠氮化合物的端基碳具有亲核性,并且不稳定容易放出氮气Curtius重排反应即经过酰基叠氮中间体。

有些叠氮化合物是1,3-偶极体,可进行环加成反应

应用

每年大约有250吨叠氮化合物被生产出来,其中主要是叠氮化钠[2]

起爆剂与推进剂

叠氮化钠是汽车安全气囊中的推进剂。加热时,叠氮化钠分解产生氮气,以将气囊迅速撑开:[2]

 

一些重金属叠氮物,例如叠氮化铅( ),是对震动敏感的起爆剂,它们会分解成对应的金属和氮气:[3]

 

叠氮化银和叠氮化钡也有类似的应用。有些有机叠氮化合物可能可以用作火箭推进剂,比如2-二甲基氨基乙基叠氮化物(DMAZ)。

其他应用

由于叠氮化物的使用具有很高的危险性,即使它们有特殊的反应活性,也很少在商业中使用。

参见

参考资料

  1. ^ 刘新锦等.无机元素化学(第二版) 氮族元素.北京:科学出版社.2010.01 ISBN 978-7-03-026399-5
  2. ^ 2.0 2.1 Jobelius, Horst H.; Scharff, Hans-Dieter. Hydrazoic Acid and Azides. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (编). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2000-06-15: a13_193. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a13_193 (英语). 
  3. ^ Shriver and Atkins. Inorganic Chemistry (Fifth Edition). New York: W. H. Freeman and Company. : 382. 
  • 宋天佑等.《无机化学》下册.北京:高等教育出版社,2004年. ISBN 7-04-015582-6
  • 张青莲等.《无机化学丛书》第四卷,氮磷砷分族.北京:科学出版社,1984年.

外部链接

叠氮化合物, 英文, azides, hydrazoates, trinitride, 在无机化学中, 指的是含有叠氮根离子的化合物, displaystyle, 在有机化学中, 则指含有叠氮基, displaystyle, 的化合物, 识别cas号, 14343, 性质化学式, 3摩尔质量, 若非注明, 所有数据均出自标准状态, 目录, 叠氮根离子, 无机叠氮化物, 叠氮根配位化合物, 有机, 应用, 起爆剂与推进剂, 其他应用, 参见, 参考资料, 外部链接叠氮根离子, 编辑叠氮根离子为並非直线型结构, 不論是. 叠氮化合物 英文 azides hydrazoates trinitride 在无机化学中 指的是含有叠氮根离子的化合物 N 3 displaystyle ce N3 在有机化学中 则指含有叠氮基 N 3 displaystyle ce N3 的化合物 叠氮化合物识别CAS号 14343 69 2 性质化学式 N 3摩尔质量 42 02 g mol 若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 叠氮根离子 2 无机叠氮化物 3 叠氮根配位化合物 4 有机叠氮化合物 5 应用 5 1 起爆剂与推进剂 5 2 其他应用 6 参见 7 参考资料 8 外部链接叠氮根离子 编辑叠氮根离子为並非直线型结构 不論是離子型態抑或是有機物皆有微微彎曲 約172 属 D h displaystyle text D infty text h 点群 价电子数为16 和NCN 2 displaystyle ce NCN 2 离子 CNO displaystyle ce CNO 离子 NCO displaystyle ce NCO 离子 CO 2 displaystyle ce CO2 分子是等电子体 叠氮根离子的化学性质类似于卤离子 例如白色的 AgN3 和 Pb N3 2 难溶于水 作为配体能和金属离子形成一系列配合物 如Na 2 Sn N 3 6 displaystyle ce Na2 Sn N3 6 Cu N 3 2 NH 3 2 displaystyle ce Cu N3 2 NH3 2 等 1 无机叠氮化物 编辑绝大多数叠氮化物进行爆炸分解 但也可通过热化学 光化学或放电法使其缓慢分解 爆炸分解的结果是产生相应的单质 分解热即相当于该化合物的标准生成焓 有些分解产生氮化物 3 LiN 3 Li 3 N 4 N 2 displaystyle ce 3LiN3 gt Li3N 4N2 叠氮化氢的热分解若在1000oC及低压条件下进行 产物收集在用液氮冷却的表面上 可產生氮 氫以及四氮烯 6 HN 3 7 N 2 H 2 NH 4 displaystyle ce 6HN3 gt 7N2 H2 NH 4 碱金属叠氮化物并不爆炸 只是缓慢分解 2 NaN 3 2 Na 3 N 2 displaystyle ce 2NaN3 gt 2Na 3N2 重金属叠氮化物的分解是由于叠氮根离子的激发 结果一个电子跃迁到导带 产生叠氮基 基态的叠氮基解离成基态的N和N2是选律禁阻的 解离成激发态的N和N2虽是选律允许的 但需要259kJ mol的能量 因此在常温下并不重要 两个叠氮基之间的相互作用也是选律允许的 并且是个放热的的过程 因此可以认为这一步在固体离子型叠氮化物的分解中是重要的一步 叠氮化物迅速分解能导致爆炸点火或起爆 但原因尚不清楚 叠氮化钠被用于汽车的安全气囊内 叠氮化铅被用作起爆剂 叠氮根配位化合物 编辑 桥式配位的Zn N3 2 C5H5N 2 叠氮根离子可以以端基或橋基的方式与金属离子相结合 叠氮根离子和金属离子的结合方式 第一个为端基 后两个为桥基 dd 已知端基配位的较多 桥式的较少 有机叠氮化合物 编辑 有机叠氮化合物 有机叠氮化合物的端基碳具有亲核性 并且不稳定容易放出氮气 Curtius重排反应即经过酰基叠氮中间体 有些叠氮化合物是1 3 偶极体 可进行环加成反应 应用 编辑每年大约有250吨叠氮化合物被生产出来 其中主要是叠氮化钠 2 起爆剂与推进剂 编辑 叠氮化钠是汽车安全气囊中的推进剂 加热时 叠氮化钠分解产生氮气 以将气囊迅速撑开 2 2 NaN 3 2 Na 3 N 2 displaystyle ce 2NaN3 gt 2Na 3N2 一些重金属叠氮物 例如叠氮化铅 Pb N 3 2 displaystyle ce Pb N3 2 是对震动敏感的起爆剂 它们会分解成对应的金属和氮气 3 Pb N 3 2 Pb 3 N 2 displaystyle ce Pb N3 2 gt Pb 3N2 叠氮化银和叠氮化钡也有类似的应用 有些有机叠氮化合物可能可以用作火箭推进剂 比如2 二甲基氨基乙基叠氮化物 DMAZ 其他应用 编辑 由于叠氮化物的使用具有很高的危险性 即使它们有特殊的反应活性 也很少在商业中使用 参见 编辑疊氮酸 叠氮化钠参考资料 编辑 刘新锦等 无机元素化学 第二版 氮族元素 北京 科学出版社 2010 01 ISBN 978 7 03 026399 5 2 0 2 1 Jobelius Horst H Scharff Hans Dieter Hydrazoic Acid and Azides Wiley VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 编 Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Weinheim Germany Wiley VCH Verlag GmbH amp Co KGaA 2000 06 15 a13 193 ISBN 978 3 527 30673 2 doi 10 1002 14356007 a13 193 英语 Shriver and Atkins Inorganic Chemistry Fifth Edition New York W H Freeman and Company 382 宋天佑等 无机化学 下册 北京 高等教育出版社 2004年 ISBN 7 04 015582 6 张青莲等 无机化学丛书 第四卷 氮磷砷分族 北京 科学出版社 1984年 外部链接 编辑有机叠氮化合物的合成 英文 页面存档备份 存于互联网档案馆 关于有机叠氮化合物 英文 页面存档备份 存于互联网档案馆 酰基叠氮 英文 页面存档备份 存于互联网档案馆 叠氮化合物的合成和还原 英文 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 叠氮化合物 amp oldid 74531466, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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