Nitrosilazoturo

Il nitrosilazoturo è un ossido di azoto altamente instabile, con formula chimica N₄O. È un composto inorganico a legame covalente delle pozioni-molecole di azoturo e di nitrosile. Il contenuto di azoto nella molecola è del 77,79 %.

Nitrosilazoturo (trans)
Struttura di Lewis del nitrosilazoturo
Struttura 3D a sfere-stecche del nitrosilazoturo Struttura 3D van der Waals del nitrosilazoturo
Nome IUPAC
Nitrosilazoturo [1][2]
Abbreviazioni
N4O
Nomi alternativi
Azoturo di nitrosile Ossido di tetranitrogeno
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	N4O
Massa molecolare (u)	72.03 [3]
Aspetto	Solido giallo pallido [4]
Numero CAS	62316-46-5 Immagine_3D
PubChem	18974641
SMILES	[N-]=[N+]=NN=O
Proprietà chimico-fisiche
Temperatura di fusione	−60 °C a −55 °C[5] −59 °C[6]
Indicazioni di sicurezza
Frasi H	---
Consigli P	---

Sintesi

La prima sintesi fu effettuata nel 1958 dal chimico H. W. Lucien. Tale sintesi avviene tramite la seguente reazione di azoturo di sodio e cloruro di nitrosile a bassa temperatura:^[4][5]

Sotto −50 °C, il composto esiste come un solido giallo pallido, nella forma d'isomero geometrico tipo trans. Il prodotto è ottenuto per distillazione sotto vuoto dalla miscela di reazione.

Sopra questa temperatura, si decompone in monossido di diazoto (N₂O) e azoto molecolare (N₂):

Invece del cloruro di nitrosile si possono usare come fonti di NO, l'acido nitrosilsolforico oppure l'acido nitroso.^[5]

Proprietà

La pressione di vapore in funzione della T è data dall'equazione di Antoine come lg(P) = −A/T+B (P in Torr, T in Kelvin) con A = 1215,6 e B = 7,306.^[5] Per estrapolazione, è possibile stimare un normale punto di ebollizione della pressione alla temperatura T=1,5 °C. Questo punto non può essere raggiunto praticamente perché abbiamo detto che il composto si decompone sopra a -50 °C. Un calcolo ab initio di chimica quantistica ha rivelato un calore fortemente esotermico di reazione con -381 kJ · mol^-1 a -50 °C.

La caratterizzazione è stata effettuata mediante spettroscopia infrarossa^[5] e Raman^[4], per cui le bande misurate si accordano bene con i valori teorici calcolati per un isomero geometrico trans. I calcoli chimico-quantistici hanno rivelato un isomero di tipo cis a energia di 4,2 kJ · mol^-1 e un isomero di struttura aromatico di anello 6π più stabile intorno a 54,4 kJ · mol^-1. Per la reazione di ciclizzazione, si dovrebbe applicare un'energia di attivazione molto elevata di 205 kJ · mol^-1 a causa della flessione della funzione dell'azoturo. ^[4]

Questo può essere visto come una ragione per cui il nitrosilazoturo è così stabile e può essere isolato a basse temperature. La forma ciclica si decompone rapidamente come visto precedentemente.