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Highly energetic silicon tetraazide 1 is synthesized safely in high yield and high purity. The compound is prepared as a solution in benzene which allows it to be handled safely. Stable Lewis base adducts of Si(N3)4 (e.g. 2) are also prepared by treatment of either Si(N3)4 or the disodium salt of hexaazidosilicate (3) with Lewis bases (2,2-bipyridine or 1,10-phenanthroline). Unlike Si(N3)4 the Lewis base adduct 2 is thermally stable and does not decompose below 265 °C. The decomposition is very energetic (ΔHd = -2.4 kJg-1) which means 2 and related Lewis base adducts could replace environmentally harmful Pb(N3)4 used as primary explosive.
Systematic 119mSn-Mössbauer spectroscopy studies of three different types of five and six coordinated molybdenum and tungsten stannylidyne complexes are presented. The measured isomer shifts (IS) range from 2.38 to 2.50 mm/s and the quadrupole splittings (QS) from 1.8 to 2.8 mm/s. The values are dependent on the metal centre, the ligand sphere and the charge of the complexes. The influence of the neighbouring metal atoms (Mo, W) and their coordination sphere on the electron density at the tin atom is observed and will be discussed.
The field of binary main-group element azides1 has enjoyed a renaissance in the last decade, leading to many fascinating compounds.2 Binary azides of Group 14 elements are a class of rare, highly endothermic compounds. Their isolation and handling poses considerable challenges to experimentalists due to the combination of high energy content, excessive sensitivity and thermal lability.3 Therefore, it is not surprising that to date only the primary explosive α-Pb(N3)24 and the ions [C(N3)3]+ [5] and [E(N3)6]2− (E=Si–Pb)3, 6, 7 have been structurally characterized. Recently, the extremely hazardous compound C(N3)4 was isolated in tiny amounts and transformed into various organic products.8 Si(N3)4 has been reported to be a violently explosive substance, which could not be obtained in pure form.9 Experimental evidence for the presence of pure Ge(N3)4 is lacking,10 and Sn(N3)4 and Pb(N3)4 are presently not known. Nitrogen-rich silicon compounds are of special interest due to their potential as a viable replacement for lead azide to avoid its deleterious environmental impact11 and as precursors for new materials.12 Herein we present the large-scale synthesis and full characterization of conveniently accessible, thermally stable, and highly energetic Lewis base adducts of Si(N3)4, and the safe synthesis and handling of solutions of pure Si(N3)4.
Das Gebiet der binären Azide der Hauptgruppenelemente hat im vergangenen Jahrzehnt eine Neubelebung erfahren1 und eine Reihe faszinierender Verbindungen hervorgebracht.2 Dennoch sind binäre Azide der vierten Hauptgruppe selten. Die Isolierung und Handhabung dieser endothermen Verbindungen ist wegen ihrer hohen Energiegehalte, besonderen Empfindlichkeit und Thermolabilität anspruchsvoll.3 Daher gelang es bisher lediglich, den Initialsprengstoff α-Pb(N3)24 sowie die Ionen [C(N3)3]+ [5] und [E(N3)6]2− (E=Si–Pb)3, 6, 7 strukturell zu charakterisieren. Erst vor kurzem wurde das besonders gefährliche Tetraazidomethan, C(N3)4, in kleinsten Mengen isoliert und in organische Verbindungen umgewandelt.8 Unter den Homologen von C(N3)4 wurde über das hochexplosive, bislang nicht in reiner Form erhältliche Tetraazidosilan, Si(N3)4, berichtet;9 der Nachweis von reinem Ge(N3)4 steht bislang aus,10 und die binären Tetraazide von Zinn und Blei sind völlig unbekannt. Wegen ihrer möglichen Eignung als Ersatz für das umweltschädliche Bleidiazid11 und als Ausgangsstoffe zur Synthese neuartiger Materialien12 sind besonders stickstoffreiche Siliciumverbindungen von Interesse. Im Folgenden beschreiben wir die Synthese und vollständige Charakterisierung leicht zugänglicher, thermisch stabiler und hochenergetischer Lewis-Basen-Addukte von Si(N3)4 sowie die gefahrlose Synthese und Nutzung von Lösungen des reinen Si(N3)4.
