N2 е само позната неутрална и стабилна структурна форма (алотроп) на азот. Синтеза на неутрален N3 и N4 беа објавени претходно, но не можеа да се изолираат поради екстремна нестабилност. Истражувачите сега успеаја да синтетизираат хексанитроген (N6), нов неутрален алотроп на азот кој би можеле да го заробат во аргонски матрици на 10K. Синтезата на N6 беше потврдено спектроскопски и беше покажано дека новиот алотроп е стабилен. Реакцијата на распаѓање беше егзотермна со ослободување на голема количина на енергија, што укажува на можна примена како технологија за складирање на енергија, под услов да се бараат температури на течен азот. И покрај ова, подготовката на нов стабилен, неутрален алотроп на азот е значаен развој во хемијата.
Алотропите се различни структурни форми на елемент што произлегуваат од различните начини на поврзување на атомите на истиот елемент. Тие имаат различни својства врз основа на нивната структура и се неутрални во однос на полнежот, а постојат во нерадикални форми. На пример, дијамант, графит и графин се неутрални, стабилни алотропи на јаглерод. Исто така и O2 и О3 (озонски) алотропи на кислород.
Што велите за неутрални, стабилни структурни форми на азот? Стариот добар N2 е единствениот познат стабилен алотроп на азот. Два други неутрални алотропи N3 и N4 беа пријавени порано во 1956 и 2002 година, соодветно, но не можеа да се изолираат поради екстремна нестабилност.
Хемичарите сега успешно синтетизираа C2h-симетричен хексанитроген (C2h-N6) на собна температура. [C2h Симетријата е вообичаена форма на симетрија што се забележува во хемискиот свет. AC2h-симетрична молекула поседува двојна оска на ротација (C2) и хоризонтална огледална рамнина (σh)].
Хексанитроген (N6), новиот неутрален алотроп на азот беше синтетизиран на собна температура преку гасна фаза на реакција на хлор (Cl2) или бром (Br2) со сребрен азид (AgN3) под намален притисок. Потоа следеше криогено заробување во аргонски матрици на 10 Келвини. Истражувачите исто така беа во можност да подготват хексанитроген во чиста форма како филм на 77 Келвини (точка на вриење на течен азот).
Хексанитроген (N6) така подготвено во лабораторија беше карактеризирано спектроскопски и се покажа дека е стабилно.
При распаѓање, хексанитроген (N6) се распаѓа на три N2 молекули. Реакцијата е егзотермна со ослободување од 185.2 kcal на мол енергија, што е 2.2 и 1.9 пати поголемо од енергијата ослободена при распаѓање на TNT и HMX по тежина. Поради толку големото ослободување на енергија при распаѓање, хексанитрогенот (N6) може да биде ветувачки чист материјал за складирање на енергија, меѓутоа тоа би барало одржување на хексанитрогенот на температури на течен азот под 77K, што можеби нема да функционира добро за технологија за складирање на енергија.
Без оглед на каква било идна примена, подготовката на овој нов неутрален молекуларен алотроп на азот на собна температура, кој може да биде заробен во криогена средина, е значаен развој во хемијата.
***
Референци:
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Подготовка на неутрален азотен алотроп хексанитроген C2ч-N6. природата 642, 356–360 (2025). Објавено: 11 јуни 2025 година. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9
***
, a new neutral allotrope of nitrogen which they could trap in argon matrices at 10K. The synthesis of N6 was confirmed spectroscopically and the new allotrope was demonstrated to be stable.){kind=link}