kurgus (kurgus) wrote,
kurgus
kurgus

Categories:

О полимерах азота

Ладно, не о полимерах - об олигомерах. Чуть-чуть гетеро-.

Недавно на глаза попалась такая прелесть:
Klapotke, Thomas M., Davin G. Piercey. «1,1'-Azobis(Tetrazole): A Highly Energetic Nitrogen-Rich Compound with a N10 Chain». Inorganic Chemistry 50, вып. 7 (4 апрель 2011 г.): 2732–34. doi:10.1021/ic200071q.




Цепь из аж 10 сопряженных атомов азота. Это, кажется, на сей день рекорд?
Правда, субстанция весьма капризная и бахает чуть ли не от взгляда на нее.

Ее младший коллега, N8-триазольный аналог (22) ведет себя гораздо приличней - он даже менее чувствителен, чем пентаэритриттетранитрат, использующийся в детонационных шнурах.
И, естественно, у юных пиротехников серьезных исследователей не могло не возникнуть желание воспользоваться этой стабильностью и обвешать субстанцию азидными заместителями:
Synthesis of azido derivative (23) of compound 22.
Что и было успешно сделано: Li, Sheng-Hua et al. «Synthesis and Crystal Structure of Nitrogen-Rich Compound: 2,5,2′-Triazido-1,1′-Azo-1,3,4-Triazole». Journal of Chemical Crystallography 39, вып. 1 (1 январь 2009 г.): 13–16. doi:10.1007/s10870-008-9411-1.
Если же посчитать отношение C:N, то первая субстанция, 1,1'-азобистетразол таки рекордсмен:
C2H2N10, C:N = 1:5
Но азидзамещенный азобистриазол таки подобрался к ней достаточно близко:
C4N17, C:N = 1:4.25

А на пентазолы надежды нет: слишком уж они нестабильны при атмосферном давлении.
Хотя теоретики-расчетчики утверждают, что соли пентазолил-аниона при высоких давлениях термодинамически стабильны и даже пару месяцев назад заявили, что выше 12.5 ГПа азид аммония будет реагировать с молекулярным азотом с образованием пентазолята аммония NH4+ N5-. Типа классического синтеза тетразолов из азидов и нитрилов (CN изоэлектронен NN, не так ли?).
И пентазолят аммония будто бы будет термодинамически стабилен при 35 ГПа: Steele BA, Oleynik II. Pentazole and Ammonium Pentazolate: Crystalline Hydro-Nitrogens at High Pressure. J Phys Chem A. 2017 Mar 2;121(8):1808-1813. doi: 10.1021/acs.jpca.6b12900.

Впрочем, не так давно квантовые химики в Натуре заявили, что Calculations predict a stable molecular crystal of N8 - азобисазид будто бы будет стабилен в кристаллической фазе "при низких давлениях" (ага, от всего 20 ГПа):


И пока органики-синтетики борются с бабахами азотных олигомеров в роторных испарителях, суровые физхимики предприняли brute force attack и десять лет назад добились успеха:
Direct laser heating of molecular N2 to above 1400K at 120–130GPa results in the formation of a reddish amorphous phase and a transparent crystalline solid above 2000K
Lipp, M. et al. «Transformation of molecular nitrogen to nonmolecular phases at megabar pressures by direct laser heating». Physical Review B 76, вып. 1 (2007 г.): 014113. doi:10.1103/PhysRevB.76.014113.
И рентгеноструктурно показали, что бесцветная фаза кристаллизуется в скошенной кубической (cubic gauche) решетке:


M. Lippet al. «Transformation of molecular nitrogen to nonmolecular phases at megabar pressures by direct laser heating». Physical Review B 76, вып. 1 (2007 г.): 014113. doi:10.1103/PhysRevB.76.014113.
Tags: Научпоп, Химия
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments