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叠氮化硼

十月 08, 2023

叠氮化硼是一种热力学不稳定的化合物，由硼和氮组成，含氮量92.1 %。它是甲硼烷的三个氢原子都被叠氮基取代而成。这种具有自发爆炸性分解倾向的高能化合物于1954年由慕尼黑大学的Egon Wiberg（英语：Egon Wiberg）和Horst Michaud首次报道。[1]

叠氮化硼
别名 叠氮甲硼烷
识别
CAS号 21884-15-1  
PubChem 101089385
ChemSpider 29329370
SMILES
 
  • B(N=[N+]=[N-])(N=[N+]=[N-])N=[N+]=[N-]
InChI
 
  • 1S/BN9/c2-8-5-1(6-9-3)7-10-4
InChIKey UQZCOUGMLLHWNZ-UHFFFAOYSA-N
性质
化学式 B(N3)3
摩尔质量 136.87 g·mol⁻¹
外观 无色晶体
溶解性（水） 反应
溶解性 可溶于乙醚
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

制备 编辑

叠氮化硼可以由乙硼烷和叠氮酸的乙醚溶液在−20 °C至−10 °C下反应而成。这个反应会产生中间体BH2N3和BH(N3)2。[1]

B2H6 + 6 HN3 → 2 B(N3)3 + 6 H2

它也可以通过在高度真空下将三溴化硼蒸气通过固体叠氮化银来获得。[2]

BBr3 + 3 AgN3 → B(N3)3 + 3 AgBr

三氯化硼和叠氮酸也有类似的自发性反应。[3][4]

BCl3 + 3 HN3 → B(N3)3 + 3 HCl

性质 编辑

叠氮化硼是一种无色晶体，低温下才稳定。在 −35 °C以上时，它会发生爆炸性分解。[1]在气态下，生成的叠氮化硼在室温下的 60分钟内分解，产生 BN3 和BN并放出大量氮气。这些反应也可以通过在约 230 nm 的紫外线引发。[3][4][5]

B(N3)3 → BN3 + 3 N2
B(N3)3 → BN + 4 N2

它和水反应，形成叠氮酸和三氧化二硼。[3]

2 B(N3)3 + 3 H2O → 6 HN3 + B2O3

叠氮化硼可以和金属叠氮化物（如：叠氮化钠和叠氮化锂）反应，形成四叠氮合硼酸盐。[1][6]

B(N3)3 + NaN3 → NaB(N3)4
B(N3)3 + LiN3 → LiB(N3)4

对应的四叠氮合硼酸HB(N3)4可以在−60 °C下获得。[1]

用处 编辑

由于叠氮化硼的稳定性低，它不适合用作高能材料。不过，四叠氮合硼酸盐和叠氮化硼与碱（如喹啉、吡嗪和2,2,6,6-四甲基哌啶（英语：2,2,6,6-Tetramethylpiperidine））的加合物在这一方面有潜在应用。[7]它的气相分解也被用于氮化硼表面涂层的研究。[3]

参考资料 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Wiberg, Egon; Michaud, Horst. Notizen: Zur Kenntnis eines Bortriazids B(N3)3. Zeitschrift für Naturforschung B. 1954-07-01, 9 (7): 497–499. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-1954-0715. 
  2. ^ Liu, Fengyi; Zeng, Xiaoqing; Zhang, Jianping; Meng, Lingpeng; Zheng, Shijun; Ge, Maofa; Wang, Dianxun; Kam Wah Mok, Daniel; Chau, Foo-tim. A simple method to generate B(N3)3. Chemical Physics Letters. 2006, 419 (1–3): 213–216 [2021-07-10]. doi:10.1016/j.cplett.2005.11.082. （原始内容于2018-07-02） （英语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Mulinax, R. L.; Okin, G. S.; Coombe, R. D. Gas Phase Synthesis, Structure, and Dissociation of Boron Triazide. The Journal of Physical Chemistry. 1995, 99 (17): 6294–6300. ISSN 0022-3654. doi:10.1021/j100017a007 （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Al-Jihad, Ismail A.; Liu, Bing; Linnen, Christopher J.; Gilbert, Julanna V. Generation of NNBN via Photolysis of B(N 3 ) 3 in Low-Temperature Argon Matrices: IR Spectra and ab Initio Calculations. The Journal of Physical Chemistry A. 1998, 102 (31): 6220–6226 [2021-07-10]. ISSN 1089-5639. doi:10.1021/jp9812684. （原始内容于2021-07-12） （英语）. 
  5. ^ Travers, Michael J.; Gilbert, Julanna V. UV Absorption Spectra of Intermediates Generated via Photolysis of B(N 3 ) 3 , BCl(N 3 ) 2 , and BCl 2 (N 3 ) in Low-Temperature Argon Matrices †. The Journal of Physical Chemistry A. 2000, 104 (16): 3780–3785 [2021-07-10]. ISSN 1089-5639. doi:10.1021/jp993939j. （原始内容于2021-07-12） （英语）. 
  6. ^ Wiberg, Egon; Michaud, Horst. Notizen: Zur Kenntnis eines ätherlöslichen Lithiumborazids LiB(N3)4. Zeitschrift für Naturforschung B. 1954-07-01, 9 (7): 499. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-1954-0716. 
  7. ^ Fraenk, Wolfgang; Habereder, Tassilo; Hammerl, Anton; Klapötke, Thomas M.; Krumm, Burkhard; Mayer, Peter; Nöth, Heinrich; Warchhold, Marcus. Highly Energetic Tetraazidoborate Anion and Boron Triazide Adducts †. Inorganic Chemistry. 2001, 40 (6): 1334–1340 [2021-07-10]. ISSN 0020-1669. PMID 11300838. doi:10.1021/ic001119b. （原始内容于2021-07-11） （英语）. 

扩展阅读 编辑

  • Fraenk, W.; Klapötke, T. M. Recent Developments in the Chemistry of Covalent Main Group Azides.. Meyer, G.; Naumann, D.; Wesemann, L. (编). Inorganic Chemistry Highlights. Wiley-VCH Verlag. 2002: 259–265. ISBN 3-527-30265-4. 

十月 08, 2023
叠氮化硼, 是一种热力学不稳定的化合物, 由硼和氮组成, 含氮量92, 它是甲硼烷的三个氢原子都被叠氮基取代而成, 这种具有自发爆炸性分解倾向的高能化合物于1954年由慕尼黑大学的egon, wiberg, 英语, egon, wiberg, 和horst, michaud首次报道, 别名, 叠氮甲硼烷识别cas号, 21884, pubchem, 101089385chemspider, 29329370smiles, inchi, 4inchikey, uqzcougmllhwnz, uhfffaoysa, n. 叠氮化硼是一种热力学不稳定的化合物 由硼和氮组成 含氮量92 1 它是甲硼烷的三个氢原子都被叠氮基取代而成 这种具有自发爆炸性分解倾向的高能化合物于1954年由慕尼黑大学的Egon Wiberg 英语 Egon Wiberg 和Horst Michaud首次报道 1 叠氮化硼别名 叠氮甲硼烷识别CAS号 21884 15 1 PubChem 101089385ChemSpider 29329370SMILES B N N N N N N N N N InChI 1S BN9 c2 8 5 1 6 9 3 7 10 4InChIKey UQZCOUGMLLHWNZ UHFFFAOYSA N性质化学式 B N3 3摩尔质量 136 87 g mol 外观 无色晶体溶解性 水 反应溶解性 可溶于乙醚若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 制备 2 性质 3 用处 4 参考资料 5 扩展阅读制备 编辑叠氮化硼可以由乙硼烷和叠氮酸的乙醚溶液在 20 C至 10 C下反应而成 这个反应会产生中间体BH2N3和BH N3 2 1 B2H6 6 HN3 2 B N3 3 6 H2它也可以通过在高度真空下将三溴化硼蒸气通过固体叠氮化银来获得 2 BBr3 3 AgN3 B N3 3 3 AgBr三氯化硼和叠氮酸也有类似的自发性反应 3 4 BCl3 3 HN3 B N3 3 3 HCl性质 编辑叠氮化硼是一种无色晶体 低温下才稳定 在 35 C以上时 它会发生爆炸性分解 1 在气态下 生成的叠氮化硼在室温下的 60分钟内分解 产生 BN3 和BN并放出大量氮气 这些反应也可以通过在约 230 nm 的紫外线引发 3 4 5 B N3 3 BN3 3 N2 B N3 3 BN 4 N2它和水反应 形成叠氮酸和三氧化二硼 3 2 B N3 3 3 H2O 6 HN3 B2O3叠氮化硼可以和金属叠氮化物 如 叠氮化钠和叠氮化锂 反应 形成四叠氮合硼酸盐 1 6 B N3 3 NaN3 NaB N3 4 B N3 3 LiN3 LiB N3 4对应的四叠氮合硼酸HB N3 4可以在 60 C下获得 1 用处 编辑由于叠氮化硼的稳定性低 它不适合用作高能材料 不过 四叠氮合硼酸盐和叠氮化硼与碱 如喹啉 吡嗪和2 2 6 6 四甲基哌啶 英语 2 2 6 6 Tetramethylpiperidine 的加合物在这一方面有潜在应用 7 它的气相分解也被用于氮化硼表面涂层的研究 3 参考资料 编辑 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 Wiberg Egon Michaud Horst Notizen Zur Kenntnis eines Bortriazids B N3 3 Zeitschrift fur Naturforschung B 1954 07 01 9 7 497 499 ISSN 1865 7117 doi 10 1515 znb 1954 0715 Liu Fengyi Zeng Xiaoqing Zhang Jianping Meng Lingpeng Zheng Shijun Ge Maofa Wang Dianxun Kam Wah Mok Daniel Chau Foo tim A simple method to generate B N3 3 Chemical Physics Letters 2006 419 1 3 213 216 2021 07 10 doi 10 1016 j cplett 2005 11 082 原始内容存档于2018 07 02 英语 3 0 3 1 3 2 3 3 Mulinax R L Okin G S Coombe R D Gas Phase Synthesis Structure and Dissociation of Boron Triazide The Journal of Physical Chemistry 1995 99 17 6294 6300 ISSN 0022 3654 doi 10 1021 j100017a007 英语 4 0 4 1 Al Jihad Ismail A Liu Bing Linnen Christopher J Gilbert Julanna V Generation of NNBN via Photolysis of B N 3 3 in Low Temperature Argon Matrices IR Spectra and ab Initio Calculations The Journal of Physical Chemistry A 1998 102 31 6220 6226 2021 07 10 ISSN 1089 5639 doi 10 1021 jp9812684 原始内容存档于2021 07 12 英语 Travers Michael J Gilbert Julanna V UV Absorption Spectra of Intermediates Generated via Photolysis of B N 3 3 BCl N 3 2 and BCl 2 N 3 in Low Temperature Argon Matrices The Journal of Physical Chemistry A 2000 104 16 3780 3785 2021 07 10 ISSN 1089 5639 doi 10 1021 jp993939j 原始内容存档于2021 07 12 英语 Wiberg Egon Michaud Horst Notizen Zur Kenntnis eines atherloslichen Lithiumborazids LiB N3 4 Zeitschrift fur Naturforschung B 1954 07 01 9 7 499 ISSN 1865 7117 doi 10 1515 znb 1954 0716 Fraenk Wolfgang Habereder Tassilo Hammerl Anton Klapotke Thomas M Krumm Burkhard Mayer Peter Noth Heinrich Warchhold Marcus Highly Energetic Tetraazidoborate Anion and Boron Triazide Adducts Inorganic Chemistry 2001 40 6 1334 1340 2021 07 10 ISSN 0020 1669 PMID 11300838 doi 10 1021 ic001119b 原始内容存档于2021 07 11 英语 扩展阅读 编辑Fraenk W Klapotke T M Recent Developments in the Chemistry of Covalent Main Group Azides Meyer G Naumann D Wesemann L 编 Inorganic Chemistry Highlights Wiley VCH Verlag 2002 259 265 ISBN 3 527 30265 4 取自 https zh wikipedia org w index php title 叠氮化硼 amp oldid 67223048, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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