三碘化氮

✍ dations ◷ 2025-11-13 18:46:54 #无机胺,碘化物,氮卤化物,爆炸物,烟火化学品

三碘化氮，或称碘化氮，是化学式为NI₃的无机化合物。它是对接触极其敏感的爆炸物，少量即可引发爆炸而发出噼啪声，伴随有紫色碘蒸汽的生成。NI₃可与NH₃等生成一系列的加合物，结构复杂，但由于稳定性不强，因此研究不多。其中典型的如NI₃·NH₃，含有-N-I-骨架，是个聚合物。

NI₃的分解反应为：

三碘化氮是深红色固体，1990年首次用X射线晶体学研究了其结构。当时的制备路线不含氨，是以氮化硼和一氟化碘在−30 °C和三氯一氟甲烷溶剂中反应制得的，产物纯但产率不高。和氨及其他氮的三卤化物一样，NI₃为三角锥型结构，分子对称性C_3v。

一般以碘和氨反应制备“三碘化氮”。于低温无水氨中反应时，反应的初始产物是NI₃·(NH₃)₅，温度升高时该物质失去氨生成1:1的加合物NI₃·NH₃。而以碘和氨水反应时，首先生成的是碘代氨：

碘浓度足够大时，可析出黑色NI₃·NH₃固体：

这个加合物是法国化学家伯纳德·库图瓦在1812年首先发现的，但化学式却直到1905年才由斯尔波拉德（Silberrad）搞清楚。它在固态时含有由类似硅氧四面体的NI₄四面体联结而成的 - NI₂ - I - NI₂ - I - NI₂ - I - 长链，氨分子位于链间。此外，在(NI₃·NH₃)_n结构中，N-I'-N'三原子为线形或接近线形，对称性很强，它们之间的作用力可以用分子轨道理论中的三中心四电子键来描述。

NI₃·NH₃在暗处和用氨润湿时是稳定的，干燥时按下列反应爆炸性分解：

热力学上，NI₃·NH₃的不稳定性可归咎于特别稳定的产物N₂，氮分子中键级为3；然而其爆炸性亦可能与碘原子相对较大的半径导致的位阻有关。

除NI₃·NH₃外，三碘化氮还可与路易斯碱生成其他加合物，如：NI₃·3 NH₃、NI₃·~5 NH₃、NI₃·C₅H₅N、NI₃·CH₃C₅H₄N、NI₃·~5.5 C₅H₅NO和NI₃·~2.5 C₄H₄S等。

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