Diazodinitrophenol

Strukturformel
Struktur von Diazodinitrophenol
Allgemeines
Name	Diazodinitrophenol
Andere Namen	2-Diazonio-4,6-dinitrophenolat (IUPAC) 2-Diazo-4,6-dinitrophenol DDNP Dinol Diazol
Summenformel	C6H2N4O5
Kurzbeschreibung	gelblich bis rotgelbliches amorphes Pulver, dunkelt im Sonnenlicht aber schnell<ref name="Explosivstoffe" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 225-134-9 ECHA-InfoCard 100.022.849 PubChem 5463880 ChemSpider 4576415 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	210,1 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,63 g·cm−3<ref name="Explosivstoffe">Köhler, J.; Meyer, R.; Homburg, A.: Explosivstoffe, zehnte, vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2008, S. 89, ISBN 978-3-527-32009-7.</ref>
Löslichkeit	wenig löslich in Wasser, etwas löslich in Methanol und Ethanol, löslich in Aceton, Nitroglycerin, Nitrobenzol, Anilin, Pyridin und Essigsäure<ref name="Explosivstoffe" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Registrierungsdossier">Registrierungsdossier zu Vorlage:Linktext-Check (Abschnitt GHS) bei der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum </ref> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 200 P: 201​‐​202​‐​250​‐​280​‐​282​‐​370​‐​372​‐​373​‐​380​‐​401​‐​501<ref name="Registrierungsdossier" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Diazodinitrophenol ist eine chemische Verbindung, die als Initialsprengstoff verwendet wird.

Darstellung

Diazodinitrophenol entsteht durch Diazotierung aus 2-Amino-4,6-dinitrophenol.<ref>L. V. Clark: "Diazodinitrophenol, a Detonating Explosive", in: Ind. Eng. Chem. 1933, 25 (6), S. 663–669; doi:10.1021/ie50282a021.</ref><ref>Patent US2408059A: Manufacture of diazodinitrophenol. Angemeldet am 3. Juli 1940, veröffentlicht am 24. September 1946, Anmelder: Olin Industries Inc, Erfinder: Frederick M. Garfield, Herman W. Dreher.‌</ref> Diese vom Chemiker Peter Grieß im Jahr 1858 erstmals durchgeführte Reaktion gilt als die erste Darstellung einer Diazoniumverbindung. Grieß leitete Salpetrige Säure durch eine alkoholische Lösung von 2-Amino-4,6-dinitrophenol.<ref>Matthias Ducci: Diazotypie – Bildgebung mit Diazoniumsalzen. In: Chemie in unserer Zeit. 28. Februar 2023, doi:10.1002/ciuz.202100029. </ref>

Eigenschaften

Die Verbindung ist im trockenen Zustand durch Schlag, Reibung, Wärme und andere Zündquellen besonders explosionsgefährlich<ref name="Roth-Weller">Roth, L.; Weller, U.: Gefährliche Chemische Reaktionen, 65. Ergänzungslieferung, ecomed-Verlag 2011.</ref> und fällt im Umgang unter das Sprengstoffgesetz.<ref name="SprengG">Sprengstoffgesetz, Anhang I, Liste der explosionsgefährlichen Stoffe (BGBl. 1975 I S. 853), auf die das Gesetz in vollem Umfang anzuwenden ist.</ref>

Tabelle mit wichtigen explosionsrelevanten Eigenschaften:

Sauerstoffbilanz	−60,9 %<ref name="Explosivstoffe"/>
Stickstoffgehalt	26,67 %<ref name="Explosivstoffe"/>
Normalgasvolumen	859 l·kg−1<ref name="Explosivstoffe"/>
Explosionswärme	3998,8 kJ·kg−1 (H2O (l)) 3967,5 kJ·kg−1 (H2O (g))<ref name="Explosivstoffe"/>
Spezifische Energie	1047,9 kJ·kg−1 (107,0 mt/kg)<ref name="Explosivstoffe"/>
Bleiblockausbauchung	32,6 cm3·g−1<ref name="Explosivstoffe"/>
Detonationsgeschwindigkeit	6600 m·s−1<ref name="Explosivstoffe"/>
Verpuffungspunkt	180–200 °C<ref name="Explosivstoffe"/>
Schlagempfindlichkeit	1,5 Nm<ref name="Explosivstoffe"/>
Reibempfindlichkeit	14 N<ref name="Matyas">Matyas, R.; Selesovsky, J.; Musil; T.: Sensitivity to friction for primary explosives in J. Hazard. Mat. 213–214 (2012) 236–241, doi:10.1016/j.jhazmat.2012.01.085.</ref>

Die Verbindung ist thermisch instabil und kann sich stark exotherm zersetzen. Eine DSC-Messung zeigt ab 155 °C eine Zersetzungsreaktion mit einer Reaktionsenthalpie von −2075 J·g⁻¹ bzw. −436 kJ·mol⁻¹.<ref name="Green">Green, S.P.; Wheelhouse, K.M.; Payne, A.D.; Hallett, J.P.; Miller, P.W.; Bull, J.A.: Thermal Stability and Explosive Hazard Assessment of Diazo Compounds and Diazo Transfer Reagents Org. Process Res. Dev. 24 (2020) 67–84, doi:10.1021/acs.oprd.9b00422.</ref><ref name="Yoshida">Yoshida, T.; Yoshizawa, F.; Itoh, M.; Matsunaga, T.; Watanabe, M.: Prediction of Fire and Explosion Hazard for Reactive Chemicals (I): Estimation of Explosive Properties of Self-Reactive Chemicals from SC-DSC Data in Kogyo Kayaku 48 (1987) 311–316.</ref> Thomas M. Klapötke et al. sahen nach einer Vergleichsstudie zwischen Kristallstrukturanalyse und diversen theoretischen Betrachtungen eine Strukturformel mit C=O-Doppelbindung als maßgeblich, wobei die Elektronendichte zwischen der Diazogruppe und dem Ring am besten so verteilt ist, dass sich ein Singulett-Diradikal ergibt mit Lokalisierung der Spindichte in den π-Orbitalen, so dass die Aromatizität erhalten bleibt und die Ladungen minimiert sind. Entsprechend diesem Befund ist Diazonitrophenol eher als Diazoverbindung zu sehen, weniger als Diazoniumsalz. Eine ebenfalls denkbare, neutrale bicyclische Struktur mit N–O-Einfachbindung (Oxadiazol) liegt zumindest im Festkörper sicher nicht vor.<ref>Gerhard Holl, Thomas M. Klapötke, Kurt Polborn, Claudia Rienäcker: Structure and Bonding in 2‐Diazo‐4,6‐Dinitrophenol (DDNP). In: Propellants, Explosives, Pyrotechnics. Band 28, Nr. 3, 2003, S. 153–156, doi:10.1002/prep.200390022. </ref> Die Diradikalform ist durch viele weitere zwitterionische Grenzformeln, wie z. B. hier in der Infobox gezeigt, stabilisiert.

Datei:Mesomerie Diazodinitrophenol.svg

Mesomere Grenzformeln von Diazodinitrophenol nach Klapötke et al. 2003.

Verwendung

Die Diazoverbindung findet Verwendung als Initialsprengstoff in den USA. Sie ist kräftiger als Knallquecksilber und etwas schwächer als Bleiazid und wurde als Ersatz für die blei- und quecksilberhaltigen Initialzünder in Zündhütchen eingeführt.

Einzelnachweise

<references />

Literatur

• Jared Ledgard: The Preparatory Manual of Explosives. Lulu.com, 2007, ISBN 978-0-615-14290-6, S. 141 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
• J. Köhler, Rudolf Meyer, Axel Homburg, Explosivstoffe, ISBN 978-3-527-32009-7, 10. Auflage, S. 89f.