Váš webový prohlížeč je zastaralý. Aktualizujte svůj prohlížeč pro větší bezpečnost, rychlost a nejlepší zkušenosti na tomto webu

Článek

Nestabilní a výbušné azidové meziprodukty se dočkaly popisu

2. června 2020
Nestabilní a výbušné azidové meziprodukty se dočkaly popisu
Rentgenová struktura protonovaného azidotrifluormethanu (vlevo) a azidomethanu (vpravo) v AsF6- formách.

Azidomethan, CH3N3, a trifluormethylazid, CF3N3, jsou nestabilní a výbušné (jak už nízkomolekulární azidy bývají), ale užitečné látky. Jejich užitečnost tkví ve schopnosti vytvářet reaktivní meziprodukty užitečné jako činidla v organické syntéze od materiálové chemie až po farmacii. Jedním ze způsobů, jak tyto meziprodukty generovat, je použití kyselin a tedy navázání H+ iontu na molekulu azidu (protonace). Tím se už tak nestabilní molekuly destabilizují ještě více a mají tendenci se samovolně rozkládat a uvolňovat tak plynný dusík.

Tomuto rozkladu alespoň po potřebnou dobu zabránili Zsófia Blastik a Petr Beier z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR ve spolupráci s kolegy z univerzit v Alabamě a Jižní Kalifornii. Využili k tomu velmi nízké teploty a superkyseliny, s nimiž zmíněné azidy tvoří (víceméně) stabilní soli. Ty poté bylo možno studovat řadou analytických technik, jako je magnetická rezonance nebo Ramanova spektroskopie. Dokonce se jim tyto nestabilní látky podařilo vykrystalizovat a podrobit rentgenostrukturní analýze. Vědcům se tak podařilo prokázat, že protonace zmíněných azidů probíhá na dusíku přímo vázaném na uhlík, a také detailně popsat vlastnosti chemických vazeb v látkách s velmi omezenou trvanlivostí.

Autoři článku se poté vydali ještě dále a kromě solí protonovaných azidů podobně připravili a testovali i přímé komplexy azidů s Lewisovskou kyselinou (fluoridem arseničným, značně toxickým plynem a složkou používaných superkyselin).

Práce mezi superkyselinami, toxickými plyny a nestabilními látkami hrozícími výbuchem samozřejmě vyžadovala značnou opatrnost, experimentátorskou zručnost a práci s malými množstvími používaných látek. Jedna z reakčních směsí například pravidelně vybuchovala při ohřátí na teplotu suchého ledu (−78 °C) a bylo tedy potřeba reakci provádět po jednotlivých krocích.

Objevy, které se podařilo přinést a publikovat v časopise Angewandte Chemie International Edition, dávají nahlédnout do detailních zákoutí chemie azidů a souvisejících nitrenových reakcí, a tím připravují půdu pro další práci s touto užitečnou, ačkoli nestálou skupinou látek.


Původní článek: Prakash, S..G., Saal, T., Blastik, Z..E., Haiges, R., Nirmalchandar, A., Baxter, A..F., Christe, K..O., Vasiliu, M., Dixon, D..A. and Beier, P. (2020), Protonation of CH3N3 and CF3N3 in Superacids: Isolation and Structural Characterization of Long‐Lived Methyl‐ and Trifluoromethylamino Diazonium Ions. Angew. Chem. Int. Ed. Accepted Author Manuscript. doi:10.1002/anie.202002750

Sdílet článek
Čtěte dále...
Prohlédnout všechny články arrow