This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

bildete Borazid mit dem gleichzeitig vorhandenen Na-triumazid im Molverhältnis 1 : 1 zu einem Doppelazid vereinigt hat. Die Komplexverbindung ist in Äther un-löslich, dagegen löslich in Tetrahydrofuran.

Erwähnt sei noch, daß das Trimethylaminat BH 3 -NR 3 zum Unterschied vom freien Borwasserstoff BH 3 mit Stickstoffwasserstoffsäure selbst bei Raumtemperatur nicht unter H2-Entwicklung in Reaktion tritt, während im Falle des Aluminiumwasserstoffs auch die Aminate A1H3-NR3 und A1H3-2NR3 zur Gewinnung von Aluminiumazid ge-eignet sind Hieraus geht hervor, daß der Substitution von H durch N, eine Addition von HN3 vorausgeht, welche nur bei der koordinativ noch ungesättigten Alu-miniumverbindung (maximale Koordinationszahl des Alu-miniums: 6), nicht aber bei der koordinativ gesättigten Borverbindung (maximale Koordinationszahl des Bors: 4) möglich ist.

1 E . W i b e r g u. H. M i c h a u d , nachfolgend. 2 E . W i b e r g u. H. M i c h a u d , vorangehend (S. 495).

Zur Kenntnis eines ätherlöslichen Lithiumborazids LiB (N 3 ) 4

Von E g o n W i b e r g und H o r s t M i c h a u d Institut für Anorganische Chemie der Universität München

(Z. Naturforschg. 9 b, 499 [1954]; eingeg. am 13. Mai 1954)

Lithiumboranat, LiBH-t , reagiert in ätherischer Lösung bei Zim-mertemperatur mit StickstofTwasserstoffsäure über nachweisbare Zwi-schenstufen hinweg gemäß der Gesamtgleichung

LiBH 4 + 4 HNs -»• LiB(N8)4 + 4 H S unter Wasserstoffentwidclung und Bildung eines festen, weißen, ätherlöslichen, feuchtigkeits-empfindlichen und explosiven Lithium-borazids LiB(Ns)4 .

Kondensiert man auf eine mit flüssigem Stickstoff aus-gefrorene ätherische Lösung von Lithiumboranat, L i B H 4 , eine ätherische Lösung von überschüssiger Stickstoff-wasserstoffsäure auf und taut die Reaktionsmischung langsam unter Rühren auf, so fällt kurz oberhalb des Ätherschmelzpunktes (—116°) unter H2-Entwicklung ein weißer Niederschlag aus. Hält man das Reaktionsgemisch Va—1V2 Stdn. bis zur Beendigung der Reaktion auf einer Temperatur von — 8 0 ° und ermittelt die dabei entwickelte H,-Menge, so stellt man fest, daß je Mol. L i B H 4 = LiH-BH 3 1 Mol. H , abgegeben wird, was einer Reaktion

LiH • BH3 + HN3 LiN3 + BH:! + H, ( 1 )

entspricht. Es tritt also bei tiefer Temperatur zunächst offensichtlich nur die Lithiumhydrid-Komponente des Li-thiumboranats mit der Stickstoffwasserstoffsäure in Re-aktion.

Erwärmt man anschließend das Reaktionsgemisch all-mählich bis auf Raumtemperatur, so tritt unterhalb von 0° erneut langsame H , - Entwicklung auf, die nadi 2-stdg. Rühren bei Raumtemperatur beendet und mit einer gleichzeitigen Wiederauflösung des vorher gebil-deten Niederschlags verknüpft ist. Da bei dieser zweiten Reaktion zusätzlich 3 Mol. H0 je Mol. angewandten Lithiumboranats entwickelt werden, liegt es nahe, anzu-nehmen, daß bei der erhöhten Temperatur die Stick-

stoffwasserstoffsäure den nach (1) in Freiheit gesetzten Borwasserstoff gemäß

BH3 + 3 HN3 - > B(N3)3 + 3 H2 (2 )

in ätherlösliches Borazid B(N 3) 3 u m w a n d e l t w e l c h e s dann das bei der Primärreaktion (1) ausgefallene Li-thiumazid LiN 3 unter Bildung eines ätherlöslichen Kom-plexsalzes LiB(N 3 ) 4 wieder auflöst:

B(N3)3 + LiN3 - > LiB(N 3) 4 . ( 3 )

Insgesamt — (1) + (2) + (3) — ergibt sich damit die Umwandlung des Lithiumboranats LiBH 4 in ein Lithium-borazid LiB(N 3 ) 4 :

LiBHj 4- 4 HN3 —>- LiB(N3)4 + 4 H, . (4 )

In Ubereinstimmung damit betrug der Gesamtverbrauch an Stickstoffwasserstoffsäure bei der Umsetzung, wie eine Bestimmung der nicht in Reaktion getretenen Säure nach dem Abdestillieren des Äthers und HN3-Überschusses zeigte, 4 Mol. je Mol. Lithiumboranat2 . Der bei diesem Eindampfen der Lösung bis zur Trockne hinterbleibende feste, weiße Rückstand wurde zur Analyse mit Äther aufgenommen und besaß nach der Lithium-, Bor- und Azidbestimmung in der ätherischen Lösung erwartungs-gemäß die Zusammensetzung L iB(N, ) 4 . Die Ausbeute betrug 9 0 % des angewandten Lithiumboranats.

Das Lithiumborazid LiB(N 3 ) 4 = LiBN 1 2 zeichnet sich durch einen bemerkenswert hohen N-Gehalt (90,4% N) aus und gehört zusammen mit dem Borazid B(N3)3 (92,1% N) und dem Ammonium- und Hydrazoniumazid NH4Ng = N4H4 bzw. N 2 H 5 N 3 = N 5 H. (je 93,3 % N) zu den N-reichsten festen N-Verbindungen. Die Verbindung ist unzersetzt in Äther löslich, während sie von Wasser sofort unter Freisetzung von Stickstoffwasserstoffsäure hydrolysiert wird. Dement-sprechend ist sie feuchtigkeits-empfindlich (starker Ge-rudi nach Stickstoffwasserstoffsäure) und nur in völlig trockenem Zustande haltbar. Wenige Milligramme der gut getrockneten Substanz detonieren, in die Flamme gebracht, mit scharfem Knall. Ebenso ist die Verbindung stark schlag- und druckempfindlich. So explodierte sie z. B. bei dem Versuch, einen Rest von 30—50 mg mit dem Spatel aus dem Reaktionskolben zu entfernen, mit äußer-ster Brisanz und zerriß dabei den Kolben in tausend Stücke. Lithiumborazid ist also im festen Zustande eine gefährliche Substanz, die nur mit Vorsicht zu hand-haben ist.

1 Vgl. E . W i b e r g u. H. M i c h a u d , vorangehend. 2 Die Umsetzung (2) erfolgte bei unseren Versuchen

offensichtlich nur zu 9 0 % (vgl. hierzu Zitat 1), da die Gesamtmenge der verbrauchten Stickstoffwasserstoffsäure und des entwickelten H2 statt theoretisch 4,0 nur je 3,7 Mol. pro Mol. Lithiumboranat betrug, entsprechend einer Endgleichung L i B H 4 + 3,7 HN3 — 0,9 LiB(N3)4 + 0,1 LiN 3 + 0,1 BH 3 + 3,7 H 2 . Da der nicht um-gesetzte Borwasserstoff beim Abdestillieren des Äthers und HNa-Überschusses mit entweicht und das Lithium-azid in Äther unlöslidi ist, wurde dadurch die Analyse des Lithiumborazids im ätherischen Auszug des Re-aktionsproduktes nicht beeinträchtigt.