Structure Determinations of Methyl- and Fluoromethyl Nitrate XCH2ONO2 (X = H, F) in the Solid and Gaseous Phases

• Applicants: Professor Dr. Konstantin Karaghiosoff; Professor Dr. Norbert W. Mitzel
• Subject Area: Inorganic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation ; Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 2018 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 416982996

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

Wir haben Fluormethylnitrat zum Vergleich mit Methylnitrat, dem einfachsten organischen Nitrat, aus Silbernitrat und Fluormethyliodid synthetisiert und umfangreich mittels Heterokern-NMR-Spektroskopie und IR-Spektroskopie charakterisiert. Ziel war es, zu ergründen, ob die Fluorsubstitution auf verschiedene strukturelle und energetische Parameter eine Auswirkung hat. Wir finden mittels Strukturuntersuchungen in Gasphase (Elektronenbeugung) und Festkörper (Röntgenbeugung) kürzere C–O- und N–O-Bindungen sowie einen einen breiteren C-O-N-Winkel in der fluorierten Spezies. Quantenchemische Rechnungen zu thermodynamischen Daten und den energetischen Eigenschaften zeigen, dass die Fluorsubstitution eine destabilisierende Wirkung hat, sie erhöht die Reibungsempfindlichkeit, verringert aber die Detonationsleistung.

Publications

• Festkörper- und Gasphasenstrukturen sowie energetische Eigenschaften des gefährlichen Methyl- und Fluormethylnitrats. Angew. Chem. 2019, 131; engl.: Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58
  Marco Reichel, Burkhard Krumm, Yury V. Vishnevskiy, Sebastian Blomeyer, Jan Schwabedissen, Hans-Georg Stammler, Konstantin Karaghiosoff und Norbert W. Mitzel
  (See online at https://doi.org/10.1002/anie.201911300)