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Nitrilazoturo (trans)
Struttura di Lewis del nitrilazoturo
Struttura 3D del nitrilazoturo
Struttura 3D van der Waals del nitrilazoturo
Nome IUPAC
Nitrilazoturo [1]
Abbreviazioni
N4O2
Nomi alternativi
Diossido tetranitrogeno
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareN4O2
Massa molecolare (u)88,03 [2]
Numero CAS40006-84-6 Immagine_3D
SMILES
[N-]=[N+]=N[N+]([O-])(=O)
Indicazioni di sicurezza
Frasi H---[3]
Consigli P---[3]

Il nitrilazoturo o diossido di tetranitrogeno è un ossido nitrico instabile di formula chimica N4O2 e può essere considerato sia un composto inorganico con legame covalente tra la porzione di molecola azoturo e il nitrile, sia un composto del nitrile. Il contenuto di azoto nella molecola è del 63,65%.

Evidenze sperimentaliModifica

Una prima indicazione della formazione del composto di tetrafluoroborato di nitronio e litioazoturo in acetonitrile o tetracloruro di carbonio a basse temperature fu trovata già nel 1973.[4]

Reazioni di cloruro di nitrile con azidi come l'azoturo trimetilsilile o il titandiciclopentanildiazide diedero invece del nitrilazoturo il composto ClN.[5]

Un altro tentativo di produrre nitrilazoturo è stato quello nella figura appresso della reazione di NaN3 con nitronioesafluoroantimoniato in CO2 liquida a -50 °C sotto pressione, in cui il composto è stato rilevato solo spettroscopicamente e non è mai stato isolato.[5]

 

Sintesi e proprietàModifica

Il nitrilazoturo gassoso N4O2 viene generato da una reazione eterogenea gassosa di ClNO2 con il preparato AgN3 fresco a −50 °C.

ClNO2(g) + AgN3(s) → N4O2(g) + ClAg

La struttura geometrica ed elettronica della molecola nella fase gassosa è stata caratterizzata in situ dalla PES e da calcoli teorici in chimica quantistica. L'energia di prima ionizzazione sperimentale (prima linea verticale) di N4O2 è di 11,39 eV, corrispondente alla ionizzazione di un elettrone sul più alto orbitale molecolare occupato (HOMO).

Una spaziatura apparente vibrazionale di 1600±60cm−1 sulla seconda banda a 12,52 eV conferma una struttura molecolare stabile energeticamente nella fase gassosa. A completamento dei dati sperimentali, è stato prodotto un plot della superficie potenziale-energia di questa molecola transitoria strutturalmente nuova. Sia i calcoli teorici sia i risultati della spettroscopia suggeriscono una molecola con struttura degli atomi trans-planare, inoltre viene favorita la decomposizione ciclica con 5 atomi transitoria che degenera in 2 molecole di N2O.[6]

 

NoteModifica

  1. ^ (EN) Nomenclature of Inorganic Chemistry : IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), Cambridge, The Royal Society of Chemistry, 2005, ISBN 978-0-85404-438-2.
  2. ^ (EN) IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights., Atomic weights of the elements 2017, su Queen Mary University of London.
  3. ^ a b Questa sostanza non è stata ancora classificata in termini di pericolosità o una fonte attendibile e stimabile non è stata ancora trovata.
  4. ^ (EN) Doyle, M.P.; Maciejko, J.J.; Busman, S.C., Reaction between azide and nitronium ions, formation and decomposition of nitryl azide, in J. Am. Chem. Soc., nº 95, 1973, pp. 952-953, DOI:10.1021/ja00784a069.
  5. ^ a b (EN) Klapötke, T.M.; Schulz, A.; Tornieporth-Oetting, C., Studies of the Reaction Behavior of Nitryl Compounds Towards Azides: Evidence for Tetranitrogen Dioxide, N4O2, in Chem. Ber., nº 127, 1994, pp. 2181-2185, DOI:10.1002/cber.1491271115.
  6. ^ (EN) Zeng, Xiaoqing; Ge, Maofa; Sun, Zheng; Bian, Jiang; Wang, Dianxun, Gaseous nitryl azide N4O2: A joint theoretical and experimental study, in Journal of Molecular Structure (Elsevier), vol. 840, 1-3, 09/2007, pp. 59-65, DOI:10.1016/j.molstruc.2006.11.034.

BibliografiaModifica

Altri progettiModifica

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