Octanitrocuban

Strukturformel
Allgemeines
Name	Octanitrocuban
Andere Namen	1,2,3,4,5,6,7,8 Octanitro-pentacyclo[4.2.0.02,5.03,8.04,7]octan, Nitrocuban
Summenformel	C8(NO2)8
CAS-Nummer
Eigenschaften
Molare Masse	464,132 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,979 kg·dm–3
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung E Explosions- gefährlich R- und S-Sätze R: ? S: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Octanitrocuban (kurz ONC) ist eine chemische Verbindung mit der Summenformel C₈(NO₂)₈, die als Sprengstoff genutzt werden kann.

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Octanitrocuban wurde erstmals 1999 an der Universität von Chicago von den Chemikern Philip E. Eaton und Mao-Xi Zhang synthetisiert. Das Molekül hat ein Gerüst von acht Kohlenstoffatomen, die einen Würfel bilden. An jedes Kohlenstoffatom ist eine Nitrogruppe gebunden. Es ist ein Derivat des Kohlenwasserstoffs Cuban (C₈H₈), bei dem die acht Wasserstoffatome des Cubans je durch eine Nitrogruppe ersetzt sind.

Die energiereiche Struktur der Würfelgeometrie sowie die ausgeglichene Sauerstoffbilanz, die eine Reaktion zu Kohlendioxid (CO₂) und Stickstoffgas (N₂) ohne weitere Substanzen erlaubt, stellen eine der Voraussetzungen für einen brisanten Sprengstoff dar.

Octanitrocuban gilt (abgesehen von Polymerem Stickstoff) als wirkungsvollster herkömmlicher Sprengstoff. Bei der Explosion entstehen Temperaturen von bis zu 6000 °C, bei einem Druck von fast 30 GPa und einer Detonationsgeschwindigkeit von 10 km/s. Durch die hohe Spannung des Kohlenstoffgerüsts ist jedoch die Herstellung so aufwendig, dass es bisher keine technische Anwendung gibt.

Ein experimenteller Vergleich zu den brisanten explosiven Mischungen aus Tetranitromethan mit Kohlenwasserstoffen wie Toluol (Detonationsgeschwindigkeiten um die 9300 m/s) und Panclastit (Mischungen aus Distickstofftetroxid mit z. B. Nitrobenzol oder Benzin) wurde jedoch noch nicht vorgenommen. Es ist zu erwarten, dass die Substanz nicht energiereicher als die schon über 100 Jahre bekannten Stoffe Methylperchlorat und Benzoltriozonid ist. Erstere ist brisanter als Methylnitrat, das schon wenig mehr Energie als Nitroglycerin besitzt, da organische Perchlorate energiereicher als Nitroverbindungen sind. Nitroglycerin enthält nur Dreiviertel der Energie als Benzoltriozonid, das aber zu handhabungsgefährlich ist^[1].

Heptanitrocuban wird in einer ungewöhnlichen Reaktion durch Nitrosierung und nachfolgender Oxidation mit Ozon erhalten. Die Dichte beträgt 1,979 kg/l.

Literatur

• Angewandte Chemie 112 (2000), Nr. 2, S. 422-426.

1. ↑ Stettbacher, A.: Die Schieß- und Sprengstoffe. 2.Aufl. (1933) Leipzig.