DE2310251A1

DE2310251A1 - Verfahren zur thermischen spaltung der mehrfachbindungen zwischen kohlenstoff und stickstoff in cyanidgruppen-, resp. nitrilgruppenhaltigen substanzen

Info

Publication number: DE2310251A1
Application number: DE19732310251
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Behncke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-01
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1974-09-05

Description

VERFAHREN ZUR THERMISCHEN SPALTUNG DER MEHRFACHBINDUNGEN ZWISCHEN KOHLENSTOFF UND STICKSTOFF IN CYANIDGRUPPEN-, resp. NITRILGRUPPEN-HALTIGEN SUBSTANZEN: EINE #### SYNTHESE ZUM DIAMANTEN.
Das Verfahren hat zum Gegenstand die thermische Spaltung der Mehriachbindungen zwischen Kohlonstoff und Stickstoff in den cyandigruppen-,resp nitrilgruppenhaltigen Substanzen. Diese Spaltung führt den zurückbleibenden Kohlenstoff in die Diamantenstruktur.
In den Cyanidgruppen und den Nitrilgruppen liegt zwischen des Kohlenstoff und des Stickstoff eine Dreifachbindung vor. Diese Art der Dreifachbindung hat sich gegen die Einwirkung von Hitze als außerordentlich stabil erwiesen. Sie hält längere Hitzeeinwirkung auf Temperaturen weit über 10000C ohne wesentliche Spaltung aus. Bei 2000 - 3000°C wird sie zwar überwiegend gespalten. Es besteht aber immer noch ein Gleichgewicht zwischen Cyan und ungebundenem Kohlenstoff + Stickstoff.
Nicht nur die monomere Cyangruppe sondern auch die entsprechende oligomere oder polymere Form, in der also die Dreifachbindung zur Zweifachbindung teilgeöffnet ist - - hat sich als ebenso thermostabil erwiesen.
Auf diese Thermostabilität ist wohl auch die oxydationsschützende und flammwidrige Eigenschaft der Verbindungen selbst und der mit ihnen ausgerüsteten und überkleideten Stoffe zurückzuführen.
Ihre Thermostabilität ist nun nicht unbeschränkt. Bei besonders intensiver Temperatureinwirkung gehen die Elemente auseinander. Bevor sie auseinander gehen, hat sich die Dreifachbindung oder die Mehrfachbindung gelängt wie bei eines Expander. Das tritt in mehr oder weniger hohem Ausmaß im Temperaturbereich zwischen 1500 und 2000°C ein.
Wenn in Verlauf einer derartigen Hitzeeinw#rkung der Stickstoff -als Gas- aus des Verband ausgestoßen wird, so schirmt er ohne Zweifel den rückblei##nden Kohlenstoff, der den 'status nascens' erlebt, vor der Verbrennung durch den Luftsauerstoff ab. EW offenbart sich aleo ein Oxydationsschutz.
Was aber gemäß der Erfindung überraschend und wesentlich ist, du ist die Tatsache, daß beim Abstoß und infolge des Abstosses des Stickstoffs der rückbleibende Hohlenstoff einen Rückprall erfährt. Dieser Rückprall ist relativ heftig. Die drei frei gewordenen Valenzen sind in dieses Status nascens' zunächst noch gebündelt, und der Rückprall führt den Kohlenstoff- zusammen mit in ähnlicher Weise rückprallenden Kohlenstoffatomen - in eine Position, die er ohne diesen Lickprall niemals erreichen würde, nämlich in eine hohe Kompression. Er treibt den Kohlen stoff in eine Kompression, wie sie sit technischen Mitteln nur sehr schwer erreichbar ist, nämlich über den fur eine Graphitkristallisation benötigten Raum weit hinaus,bis in den Engstraum für den metastabilen Zustand des kristallinen kohlenstoffs. Das ist der des Diamanten.
Die Erfindung schildert also ein Verfahren zur thermischen Spaltung von Cyanidgruppen, resp. Nitrilgruppen enthaltenden Substanzen, dadurch gekennzeichnet, d durch den erfolgenden #bstoß des Stickstoff aus des Energieverband der Mehrfachbindung an den Kohlenstoff dieser rückbleibende Kohlenstoff im 'Status nascens' einen Rückprall erfährt, welcher ihn - sit anderen, ähnlich gelagerten Kohlenstoffatomen zusammen - bis in den für den metastabilen Kristallzustand charakteristischen Engstraum des Diamanten komprimiert.
Das Uberraschende und besonders Vorteilhafte dabei ist die Tatsache, daß eine derartige Diamantbildung kaus einen hohen Druck erfordert.
Es reicht ein nur geringer Überdruck aus, wie er durch den entweichenden Stickstoff gebildet vird und durch ein tblusventil regulierbar ist. Ausschlaggebend ist,viel##hr als ein höher Druck,die hohe Spaltungstemperatur und der infolge des Stickstoffab#toss## automatisch einsetzende iUokprall, der den Kohlenstoff stoßartig die stabile Form des Graphits -als die räumliche Zwischenstufe- überspringen läßt.
Diese Spaltung kann beispielsweise in der Oberfläche des glühenden Eisens vollzogen werden.
Beispiel: Man speist des den , wie bei der Stahlhärtung, nitrilhaltige oder nitrilbildende Substanzen in die Oberfläche ein, z.B.
Dicyandiamid oder Oxamid, schützt den Vorgang vor dem Luftzutritt ab und erhitzt auf 1500 bis 2000°C. Man erhält in Eisen eingelagerte Diamantkriställchen, die sich durch weiteres Einspeisen der nitrilhaltigen Substanzen vergrößern lassen.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h:

Verfahren zur thermischen Spaltung von Cyanidgruppen, resp. Nitrilgruppen enthaltenden Su##tanzen, dadurch gekennzeichnet, daß durch den in der Hitze erfolgenden Abstoß des Stickstoff aus dem Energieverband der Mehrfachbindung an den Kohlenstoff dieser rückbleibende Kohlenstoff im 'Status nascens' einen Rückprall erfährt, welcher ihn - zusammen mit anderen, ähnlich gelagerten Kohlenstoffatomen - bis in den fir den metastabilen Kristallzustand charakteristischen Engstraum des Diamanten komprimiert.