Compuesto químico
El 5-aminotetrazol es un compuesto orgánico con la fórmula HN 4 CNH 2 . Es un sólido blanco que se puede obtener tanto en forma anhidra como hidratada .
La molécula es plana. [1] El patrón de enlaces de hidrógeno en el hidrato respalda la asignación de NH adyacente al carbono en el anillo. [2]
Preparación
Johannes Thiele informó en 1892 sobre la síntesis de 5-aminotetrazol mediante la acción del ácido nitroso sobre la aminoguanidina. [3]
La estructura exacta del compuesto no se conocía en ese momento, aunque se sabía que cristalizaba como monohidrato. La fórmula estructural correcta fue publicada en 1901 por Arthur Hantzsch , quien la obtuvo a partir de la reacción entre la cianamida y el ácido hidrazoico . [4]
Para evitar la manipulación directa del problemático ácido hidrazoico, se ha utilizado una mezcla de azida de sodio y ácido clorhídrico para obtener el monohidrato con un rendimiento del 73%. [5]
En una síntesis en un solo recipiente más eficiente y controlable , la cianamida se trata con clorhidrato de hidrazina para dar clorhidrato de aminoguanidina, que luego se diazota como en el proceso original de Thiele. La adición de amoníaco o hidróxido de sodio seguida de una ciclización inducida por calor da el producto anhidro con un rendimiento del 74 %. [6] [7]
Estructura
La estructura del 5-aminotetrazol se ha determinado varias veces mediante cristalografía de rayos X , tanto en forma anhidra [8] como monohidratada. [9] Las estructuras son muy similares y consisten en una molécula plana, incluido el grupo amino.
Usos
El 5-aminotetrazol ha encontrado aplicaciones en la química heterocíclica, particularmente como sintón para algunas reacciones multicomponentes . [10]
El N-4 es básico como lo indica su unión a haluros metálicos, como el complejo de coordinación [CoCl 2 (aminotetrazol) 4 . [11]
El compuesto tiene un contenido de nitrógeno particularmente alto del 80%. En parte por esta razón, el compuesto es propenso a descomponerse en gas nitrógeno (N2 ) . Se ha investigado ampliamente para sistemas de generación de gas, como bolsas de aire y agentes de soplado . [12]
Referencias
- ^ Hiroshi Fujihisa, Kazumasa Honda, Shigeaki Obata, Hiroshi Yamawaki, Satoshi Takeya, Yoshito Gotoha, Takehiro Matsunaga "Estructura cristalina del 5-aminotetrazol anhidro y su comportamiento a alta presión" CrystEngComm, 2011, volumen 13, págs. 99-102. doi :10.1039/C0CE00278J
- ^ DD Bray y JG White "Refinamiento de la estructura del monohidrato de 5-aminotetrazol" Acta Crystallogr. (1979). B35, págs. 3089-3091. doi :10.1107/S0567740879011493
- ^ Thiele, Johannes (1 de enero de 1892). "Ueber Nitro- und Amidoguanidin". Justus Liebigs Annalen der Chemie . 270 (1–2): 1–63. doi :10.1002/jlac.18922700102. ISSN 0075-4617.
- ^ Hantzsch, A.; Vagt, A. (1 de enero de 1901). "Ueber das sogenannte Diazoguanidin". Justus Liebigs Annalen der Chemie . 314 (3): 339–369. doi :10.1002/jlac.19013140307. ISSN 0075-4617.
- ^ MIHINA, JOSEPH S.; HERBST, ROBERT M. (1950-09-01). "La reacción de nitrilos con ácido hidrazoico: síntesis de tetrazoles monosustituidos". The Journal of Organic Chemistry . 15 (5): 1082–1092. doi :10.1021/jo01151a027. ISSN 0022-3263.
- ^ US 5424449, Rothgery, Eugene F. y Knollmueller, Karl O., "Proceso para la preparación de 5-aminotetrazol", publicado el 13 de junio de 1995, emitido el 13 de junio de 1995
- ^ US 5594146, Murotani, Masahiro; Mura, Hajime y Takeda, Makoto et al., "Proceso para producir 5-aminotetrazol", publicado el 14 de enero de 1997, expedido el 14 de enero de 1997
- ^ Fujihisa, Hiroshi; Honda, Kazumasa; Obata, Shigeaki; Yamawaki, Hiroshi; Takeya, Satoshi; Gotoh, Yoshito; Matsunaga, Takehiro (2011). "Estructura cristalina del 5-aminotetrazol anhidro y su comportamiento a alta presión". CrystEngComm . 13 : 99-102. doi :10.1039/c0ce00278j.
- ^ Bray, DD; White, JG (1979). "Refinamiento de la estructura del monohidrato de 5-aminotetrazol". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 35 (12): 3089–3091. Código Bibliográfico :1979AcCrB..35.3089B. doi :10.1107/S0567740879011493.
- ^ Dolzhenko, AV (2017). "5-Aminotetrazol como componente básico para reacciones multicomponentes (revisión)". Heterocycles . 94 (10): 1819–1846. doi : 10.3987/rev-17-867 .
- ^ Zhao, Fang-Hua; Che, Yun-Xia; Zheng, Ji-Min; Grandjean, Fernande; Long, Gary J. (2012). "Dos complejos moleculares mononucleares acéntricos con propiedades magnéticas y ferroeléctricas inusuales". Química inorgánica . 51 (8): 4862–4868. doi :10.1021/ic300394c. PMID 22480292.
- ^ Lesnikovich, AI; Ivashkevich, OA; Levchik, SV; Balabanovich, AI; Gaponik, PN; Kulak, AA "Descomposición térmica de aminotetrazoles" Thermochimica Acta 2002, vol. 388, págs. 233-251. doi :10.1016/S0040-6031(02)00027-8
