Bortriazid

Strukturformel
Strukturformel von Bortriazid
Allgemeines
Name	Bortriazid
Andere Namen	Triazidoboran
Summenformel	B(N3)3
Kurzbeschreibung	farblose Kristalle<ref name="Wiberg1" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN ECHA-InfoCard PubChem 101089385 ChemSpider 29329370 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	136,87 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Löslichkeit	löslich in Diethylether<ref name="Wiberg1" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar<ref name="NV">Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bortriazid (bzw. Triazidoboran) ist eine thermisch instabile Bor-Stickstoff-Verbindung mit einem Stickstoffgehalt von 92,1 %. Formal ist es das Triazidoderivat des Borans. Der Stoff gehört zur Stoffgruppe der kovalenten anorganischen Aziden. Die hochenergetische, zu einer spontanen explosiven Zersetzung neigende Substanz wurde erstmals 1954 von Egon Wiberg und Horst Michaud von der Universität München beschrieben.<ref name="Wiberg1">E. Wiberg, H. Michaud: Zur Kenntnis eines Bortriazids. In: Z. Naturforsch. B. Band 9, 1954, S. 497–499. doi:10.1515/znb-1954-0715 (abgerufen über De Gruyter Online).</ref>

Gewinnung und Darstellung

Die erste Herstellung erfolgte durch die Zugabe von Diboran zu einer Lösung von Stickstoffwasserstoffsäure in Diethylether im Temperaturbereich zwischen −20 °C und −10 °C. Die Synthese verläuft über die Zwischenverbindungen Monoazidoboran BH₂N₃ und Diazidoboran BH(N₃)₂.<ref name="Wiberg1" />

<chem>B2H6 + 6 HN3 -> 2 B(N3)3 + 6 H2</chem>

Die Verbindung kann auch durch das Überleiten von Bortribromid-Dampf über festes Silberazid im Hochvakuum erhalten werden.<ref name="Lui">F. Lui, X. Zeng, J. Zhang, L. Meng, S. Zhang, M. Ge, D. Wang, D. Kam Wah Mok, F. Chau: A simple method to generate B(N₃)₃. In: Chem. Phys. Lett. Band 419, 2006, S. 213–216, doi:10.1016/j.cplett.2005.11.082.</ref>

<chem> BBr3 + 3 AgN3 -> B(N3)3 + 3 AgBr</chem>

Eine ähnliche Gasphasensynthese gelingt durch die spontane Umsetzung von Bortrichlorid mit Stickstoffwasserstoffsäure.<ref name="Mulinax">R. L. Mulinax, G. S. Okin, R. D. Coombe: Gas Phase Synthesis, Structure, and Dissociation of Boron Triazide. In: J. Phys. Chem. Band 99, 1995, S. 6294–6300, doi:10.1021/j100017a007.</ref><ref name="Gilbert1">I. A. Al-Jihad, B. Liu, C. J. Linnen, J. V. Gilbert: Generation of NNBN via Photolysis of B(N₃)₃ in Low-Temperature Argon Matrices: IR spectra and ab Initio Calculations. In: J. Phys. Chem. A. Band 102, 1998, S. 6220–6226, doi:10.1021/jp9812684.</ref>

<chem>BCl3 + 3 HN3 -> B(N3)3 + 3 HCl</chem>

Eigenschaften

Die Verbindung bildet farblose Kristalle, die nur bei tieferer Temperatur beständig sind. Oberhalb von −35 °C kann ein explosionsartiger Zerfall stattfinden.<ref name="Wiberg1" /> In der Gasphase erzeugtes Bortriazid zerfällt bei Raumtemperatur innerhalb von 60 Minuten unter Stickstoffabspaltung zu Bornitriden mit der Zusammensetzung BN₃ bzw. BN, die sich an der Reaktorwand ablagern. Diese Reaktionen können auch photochemisch durch UV-Licht-Bestrahlung im Absorptionsbereich der Verbindung um 230 nm realisiert werden.<ref name="Mulinax" /><ref name="Gilbert1" /><ref name="Gilbert2">M. J. Travers, J. V. Gilbert: UV Absorption Spectra of Intermediates Generated via Photolysis of B(N₃)₃, BCl(N₃)₂, and BCl₂(N₃) in Low-Temperature Argon Matrices. In: J. Phys. Chem. A. Band 104, 2000, S. 3780–3785, doi:10.1021/jp993939j.</ref>

<chem>B(N3)3 -> BN3 + 3 N2</chem>

<chem>B(N3)3 -> BN + 4 N2</chem>

In Gegenwart von Wasser erfolgt eine Hydrolyse zu Stickstoffwasserstoffsäure und Bortrioxid.<ref name="Mulinax" />

<chem>2 B(N3)3 + 3 H2O -> 6 HN3 + B2O3</chem>

Die Umsetzung mit Aziden, wie Natriumazid oder Lithiumazid ergibt die entsprechenden Tetraazidoboratkomplexe.<ref name="Wiberg1" /><ref name="Wiberg2">E. Wiberg, H. Michaud: Zur Kenntnis eines ätherlöslichen Lithiumborazids LiB(N₃)₄. In: Z. Naturforsch. B. Band 9, 1954, S. 499, doi:10.1515/znb-1954-0716 (abgerufen über De Gruyter Online).</ref>

<chem>B(N3)3 + NaN3 -> NaB(N3)4</chem>

<chem>B(N3)3 + LiN3 -> LiB(N3)4</chem>

Die den Tetraazidoboraten zugrundeliegende Tetraazidoborsäure HB(N₃)₄ kann bei tiefen Temperaturen unterhalb von −60 °C in freiem Zustand erhalten werden.<ref name="Wiberg1" />

Verwendung

Eine Verwendung als hochenergetische Substanz ist wegen der geringen Stabilität nicht relevant. Dagegen sind die abgeleiteten Tetraazidoborate oder Addukte mit Basen, wie Chinolin, Pyrazin oder 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin dafür eher interessant.<ref name="Klapötke">W. Fraenk, T. Habereder, A. Hammerl, T. M. Klapötke, B. Krumm, P. Mayer, H. Nöth, M. Warchhold: Highly Energetic Tetraazidoborate Anion and Boron Triazide Adducts. In: Inorg. Chem. Band 40, 2001, S. 1334–1340, doi:10.1021/ic001119b.</ref> Die Verbindung ist als Ausgangsstoff durch Zersetzung aus der Gasphase zur Beschichtung von Oberflächen mit Bornitriden interessant.<ref name="Mulinax" />

Einzelnachweise

<references />

Literatur

• W. Fraenk, T. M. Klapötke: Recent Developments in the Chemistry of Covalent Main Group Azides. In: G. Meyer, D. Naumann, L. Wesemann (Hrsg.): Inorganic Chemistry Highlights. Wiley-VCH Verlag, 2002, ISBN 3-527-30265-4, S. 259–265.