Lithiumamid

Kristallstruktur
Vorlage:Farbe Li+ 0 Vorlage:Farbe N3− 0 Vorlage:Farbe H+
Kristallsystem	tetragonal
Raumgruppe	I4 (Nr. 82)Vorlage:Raumgruppe/82
Gitterparameter	a = 504,309 pm c = 1022,62 pm<ref>W.I.F. David, M.O. Jones, D.H. Gregory, C.M. Jewell, S.R. Johnson, A. Walton, P.P. Edwards: A mechanism for non-stoichiometry in the lithium amide/lithium imide hydrogen storage reaction. In: Journal of the American Chemical Society, 2007, Bd. 129(6), S. 1594–1601, doi:10.1021/ja066016s.</ref>
Allgemeines
Name	Lithiumamid
Verhältnisformel	LiNH2
Kurzbeschreibung	farb- und geruchloser Feststoff<ref name="Merck">Datenblatt Lithiumamid bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 231-968-4 ECHA-InfoCard 100.029.062 PubChem 24532 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	22,96 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,178 g·cm−3 (20 °C)<ref name="Merck" />
Schmelzpunkt	373 °C<ref name="Merck" />
Siedepunkt	430 °C<ref name="Merck" />
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser<ref name="Merck" /> nahezu unlöslich in Ethanol und Benzol<ref name="Jean de Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS">Eintrag zu Lithiumamid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 261​‐​314 EUH: 014​‐​029 P: 223​‐​260​‐​280​‐​301+330+331​‐​305+351+338​‐​310​‐​302+335+334<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Lithiumamid ist eine chemische Verbindung des Lithiums aus der Stoffgruppe der Metallamide.

Gewinnung und Darstellung

Lithiumamid wird industriell durch Erhitzen von Lithium oder Lithiumhydrid in einem Strom von Ammoniak hergestellt. Außerdem bildet es sich langsam, wenn Lithium in flüssigem Ammoniak gelöst wird.<ref name="HSDB">Eintrag zu LITHIUM AMIDE in der Hazardous Substances Data Bank (via PubChem)Vorlage:Abrufdatum</ref> Wie auch bei anderen Alkali- und Erdalkaliamiden wird diese Reaktion durch die Anwesenheit von Eisen(II)-chlorid erheblich beschleunigt.<ref>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 666.</ref>

<math>\mathrm{2 \ Li + 2 \ NH_3 \longrightarrow 2 \ LiNH_2 + H_2}</math>

<math>\mathrm{LiH + NH_3 \ \xrightarrow{350\;^\circ C}\ LiNH_2 + H_2 }</math>

Eigenschaften

Lithiumamid ist ein farb- und geruchloser Feststoff, der sich in Wasser zersetzt.<ref name="Merck" />

<math>\mathrm{LiNH_2 + H_2O \longrightarrow LiOH + NH_3 }</math>

Die Verbindung ist allgemein sehr hydrolyseempfindlich und greift Glas schwach an.<ref name="Jean de Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik"></ref><ref name="brauer" /> Beim Erhitzen im Vakuum gibt sie oberhalb von 300 °C Ammoniak ab. Der quantitative Abbau zu Lithiumimid erfolgt jedoch erst bei 400 °C und erst oberhalb 750–800 °C zersetzt sie sich unter Abgabe von Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 448.</ref>

<math>\mathrm{2 \ LiNH_2 \ \xrightarrow{400\;^\circ C}\ Li_2NH + NH_3 }</math>

Kristallstruktur

Die Kristallstruktur des Lithiumamids wurde im Jahr 1951 von Robert Juza und Karl Opp in der tetragonalen Raumgruppe I4 (Nr. 82)Vorlage:Raumgruppe/82 mit a = 501,6 pm und c = 1022 pm anhand von Pulveraufnahmen bestimmt<ref>R. Juza und K. Opp: Die Kristallstruktur des Lithiumamides. In: Z. Anorg. Allg. Chem, 1951, Bd. 266, S. 313–324, doi:10.1002/zaac.1951266060.</ref>. Hierbei wurde die Lage der Stickstoffatome und der Lithiumatome bestimmt, jedoch nicht des Wasserstoffs. In einer späteren Arbeit im Jahre 1972 wurde die Kristallstruktur anhand eines Lithiumamid-Einkristalls neu bestimmt. Hierbei wurden auch die Lagen der Wasserstoffatome bestimmt. Die Gitterparameter wurden zu a = 503,7 pm und c = 1027,8 pm bestimmt. Die Stickstoffatome bilden eine verzerrte kubisch dichteste Kugelpackung, in der jede zweite Tetraederlücke von Lithium besetzt ist. Die ABC-Abfolge der Schichten ist entlang [112] angeordnet. In z = 0 sind es drei Li⁺, in z = ¹/₄ ein Li⁺, in z = ¹/₂ wieder drei Li⁺ und in z = ³/₄ wieder ein Li⁺. Die Struktur steht in Verwandtschaft zu der des Lithiumhydroxides, unterscheidet sich aber von dieser.<ref>H. Jacobs und R. Juza: Neubestimmung der Kristallstruktur des Lithiumamids. In: Z. Anorg. Allg. Chem, 1972, Bd. 391, S. 271–279, doi:10.1002/zaac.19723910308.</ref><ref>Theresia M. M. Richter und Rainer Niewa: Chemistry of Ammonothermal Synthesis. In: Inorganics, 2014, Bd. 2, S. 29–78, doi:10.3390/inorganics2010029.</ref>

Verwendung

Lithiumamid wird in der organischen Chemie bei Claisen-Kondensationen, bei der Alkylierung von Nitrilen und Ketonen sowie der Synthese von Ethinyl-Verbindungen und Carbinolen verwendet.<ref name="HSDB" /> Sie wird weiterhin als Reagenz zur Kreuzkupplung von Arylchloriden und Aminen eingesetzt.<ref name="Sigma">Datenblatt Lithium amide, powder, 95% bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>

Einzelnachweise

<references />