Iodazid
Iodazid, IN3, ist eine farblose bis gelbe, äußerst explosive, feste chemische Verbindung aus der Gruppe der Stickstoffhalogenide. Formal gehört es zu den Inter-Pseudohalogenen. Iodazid ist nicht zu verwechseln mit dem ebenfalls explosiven Iodstickstoff, NI3.
Geschichte
Zum ersten Mal wurde Iodazid um das Jahr 1900 von den Chemikern A. Hantzsch und M. Schumann in sehr unbeständigen etherischen Lösungen und in Form von mit Iod verunreinigten Kristallen durch Reaktion von Iod mit Silberazid erhalten.<ref name="Hantzsch">A. Hantzsch, M. Schumann: Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 33, 522, 1900.</ref>
Gewinnung und Darstellung
Iodazid kann durch Reaktion von Silberazid AgN3 mit Iod in einer CFCl3-Lösung gewonnen werden.
- <math>\mathrm{AgN_3 + I_2 \longrightarrow IN_3 + AgI}</math>
Da sich Silberazid nur feucht gefahrlos handhaben lässt, Spuren von Wasser aber bereits die Zersetzung des Iodazids bewirken, gelingt dessen Herstellung am besten, wenn vor der Umsetzung mit Iod zur Suspension des Silberazids in Dichlormethan ein Trocknungsmittel gegeben wird. Auf diese Weise erhält man eine reine Lösung von Iodazid, aus der sich beim vorsichtigen Verdampfen des Lösungsmittels nadelförmige, goldglänzende Kristalle isolieren lassen.<ref name="Dehnicke">Kurt Dehnicke: Die Chemie des Iodazids, Angewandte Chemie, 91(7), 1979, 527–534, doi:10.1002/ange.19790910704.</ref>
Für die Anwendung als Reagenz kann es in situ aus Natriumazid und Iodmonochlorid in Acetonitril<ref name="Hassner1">Hassner, A.; Levy, L. A.: Additions of Iodine Azide to Olefins. Stereospecific Introduction of Azide Functions in J. Am. Chem. Soc. 87 (1965) 4203–4204, Vorlage:DOI.</ref> oder aus N-Iodsuccinimid und Stickstoffwasserstoffsäure im Methylenchlorid<ref name="Hassner2">Hassner, A.: Synthesis of α-azidovinyl ketones from the iodine azide adducts of α,β-unsaturated ketones in J. Org. Chem. 36 (1971) 258–260, Vorlage:DOI</ref> erhalten werden.
Eigenschaften
Iodazid liegt in Form eines eindimensionalen Polymers vor.<ref name="Schulz">Lyhs, B.; Bläser, D.; Wölper, C.; Schulz, S.; Jansen, G.: Festkörperstrukturvergleich der Halogenazide XN3 (X=Cl, Br, I) in Angew. Chem. 124 (2012) 13031–13035, doi:10.1002/ange.201206028.</ref> Hierbei werden zwei polymorphe Formen gebildet, die beide ein orthorhombisches Kristallgitter mit der Vorlage:Raumgruppe bilden.<ref name="Schulz" /> Die Verbindung zeigt keinen Schmelzpunkt. Der Sublimationspunkt liegt bei 760 Torr bei 24 °C.<ref name="Dehnicke2d" /><ref name="Dehnicke2e" /> In der Gasphase konnte mittels Elektronendiffraktionsuntersuchungen eine monomere Struktur nachgewiesen werden.<ref name="Hargittai">Hargittai, M.; Molnár, J.; Klapötke, T. M.; Tornieporth-Oetting, I. C.; Kolonits, M.; Hargittai, I.: Iodine Azide. Molecular Structure from Gas-Phase Electron Diffraction in J. Phys. Chem. 98 (1994) 10095–10097, Vorlage:DOI.</ref> Die große Reaktionsfähigkeit von Iodazid bei relativ hoher Stabilität beruht auf der Polarität der I–N-Bindung. Die durch Substitution mit Iodazid eingeführte N3-Gruppe kann wegen ihres hohen Energieinhalts Folgereaktionen eingehen.<ref name="Dehnicke" />
Die isolierte Verbindung ist stark schlag- und reibempfindlich.<ref name="Hantzsch" /><ref name="Bretherick">Urben, P.G.: Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards, 6th Ed., Vol. 1, Butterworth-Heinemann 1999, ISBN 0-7506-3605-X, S. 1713.</ref> Zur Charakterisierung der Explosionsfähigkeit wurden die folgenden Kenngrößen ermittelt:<ref name="Klapötke" />
| Normalgasvolumen | 265 l·kg−1<ref name="Klapötke" /> |
| Explosionswärme | 2091 kJ·kg−1<ref name="Klapötke" /> |
| Bleiblockausbauchung | 14,0 cm3·g−1<ref name="Klapötke" /> |
Diese liegen signifikant niedriger im Vergleich zu klassischen Explosivstoffen wie TNT oder Hexogen aber auch zu Acetonperoxid. Ein Umgang mit der Verbindung in verdünnter Lösung wird als sicher angesehen.<ref name="Dehnicke2d">Dehnicke, K.: Isolierung und Infrarotspektrum des Iodazids in Angew. Chem. 88 (1976) 612–613, Vorlage:DOI.</ref><ref name="Dehnicke2e">Dehnicke, K.: Isolation and Infrared Spectrum of Iodine Azide in Angew. Chem. (Intern. Ed.) 15 (1976) 553–554, Vorlage:DOI.</ref>
Verwendung
Trotz seiner hohen Brisanz kann Iodazid als Reagenz in der organisch chemischen Synthese verwendet werden.<ref name="Römpp" /><ref name="eEROS">e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Iodine Azide, abgerufen am 8. August 2013.</ref> Aldehyde können mittels Iodazid in Carbonsäureazide überführt werden.<ref>L. Marinescu, J. Thinggaard, B. Thomsen, M. Bols: Radical Azidonation of Aldehydes in J. Org. Chem. 68 (2003) 9453–9455, Vorlage:DOI.</ref>
Literatur
- Vorlage:Holleman-Wiberg
- Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7.
Weblinks
Einzelnachweise
<references />