Nitroguanidina

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Nitroguanidina
Nome IUPAC 1-Nitroguanidina
Identificadores
Número CAS 556-88-7
PubChem 11174
SMILES
Propriedades
Fórmula química CH4N4O2
Massa molar 104.07 g/mol
Aparência Solido cristalino incolor
Densidade 1.71 g/cm3
Ponto de fusão 232 °C, 505 K, 450 °F
Ponto de ebulição 250 °C, 523 K, 482 °F
Riscos associados
Principais riscos
associados
Explosivo
Compostos relacionados
Compostos relacionados Guanidina
Nitrato de guanidina
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

Nitroguanidina é o nitroderivado da guanidina, no qual foi-se adicionado o grupo nitro (-NO2) ao nitrogênio, tendo a fórmula (NH2)2CNNO2. É um sólido incolor e cristalino que funde a 232°C e decompõe-se a 250°C. Muito inflamável, é um explosivo de baixa sensibilidade, contudo sua velocidade de detonação é alta. É usado como propelente (em geral em airbags, embora possa ser utilizado como base para certos tipos de propelentes para munição), fertilizante, e para outros fins.

Produção

A nitroguanidina é produzida comercialmente por um processo de dois passos a partir da reação da cianamida de cálcio com nitrato de amônio. Em seguida, através da intermediação de biguanidas numa reação de amonólise há a formação do sal de nitrato de guanidínio. No segundo passo, o sal de nitrato é tratado com ácido sulfúrico, um processo que desidrata o sal e forma a ligação NN.[1]

NO3 → (NH2)2CNNO2 + H2O

A nitroguanidina também pode ser gerada pelo tratamento da ureia com nitrato de amônio. Devido a problemas de fiabilidade e segurança, este processo não foi comercializado apesar das suas atrativas características econômicas.

Usos

Propelente

A nitroguanidina é utilizada como um propelentes de armas de fogo, nomeadamente na forma de pólvora sem fumaça de base tripla. A nitroguanidina reduz a temperatura do flash e da chama do propulsor, evitando um estresse por pressão na câmara. Estes são tipicamente usados em armas de grande calibre onde a erosão do barril e flash são intensos e devem ser evitados. Quando detonada, decompõe-se de acordo com a equação:

H4N4CO2 (s) → 2 H2O (g) + 2 N2 (g) + C (s)

Pesticidas

A nitroguanidina pode ser utilizada para a criação de inseticidas, tendo um efeito comparável as neonicotinoides. Dentre seus principais derivados, estão a clotianidina, a imidacloprida, o tiametoxam e o dinotefuran.

Reatividade

A nitroguanidina existe em duas formas tautoméricas , como uma nitroimina (1-nitroguanidina, esquerda) ou uma nitroamina (2-nitroguanidina, direita), no qual em estado sólido ou em solução, há a predominância da forma nitroimina (estabilizada por ressonância).[2][3]

Referências

  1. Thomas Güthner, Bernd Mertschenk and Bernd Schulz "Guanidine and Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a12_545.pub2
  2. Bulusu, S.; Dudley, R. L.; Autera, J. R. (1987). «Structure of nitroguanidine: nitroamine or nitroimine? New NMR evidence from nitrogen-15 labeled sample and nitrogen-15 spin coupling constants». Magnetic Resonance in Chemistry. 25 (3): 234–238. doi:10.1002/mrc.1260250311 
  3. Murmann, R. K.; Glaser, Rainer; Barnes, Charles L. (2005). «Structures of nitroso- and nitroguanidine x - ray crystallography and computational analysis». Journal of Chemical Crystallography. 35 (4): 317–325. doi:10.1007/s10870-005-3252-y