叠氮化物

✍ dations ◷ 2024-12-22 10:26:49 #叠氮化物

叠氮化合物在无机化学中，指的是含有叠氮根离子的化合物（N3-）；在有机化学中，则指含有叠氮基（-N3）的化合物。叠氮根离子为并非直线型结构，不论是离子型态抑或是有机物皆有微微弯曲(约172°)，属 D∞h 点群，价电子数为16，和NCN2−离子、CNO−离子、NCO−离子，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Na2、Cu(N3)2(NH3)2等。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，则反应为：碱金属叠氮并不爆炸，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。叠氮根离子可以以端基或桥基的方式与金属离子相结合：已知端基配位的较多，桥式的较少。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。

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