Strukturbestimmungen von Methylnitrat und Fluormethylnitrat (XCH2ONO2, X = H, F) in Festkörper und Gasphase

• Antragsteller: Professor Dr. Konstantin Karaghiosoff; Professor Dr. Norbert W. Mitzel
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416982996

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

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.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• 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