Пентазений

редактировать
Пентазений
Скелетная формула пентазения с разными размерами
Имена
Другие имена Пентазотистый катион
Идентификаторы
3D-модель (JSmol )
PubChem CID
InChI
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула N. 5
Молярная масса 70,0335 г / моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки в ink

Катион пентазений (также известный как пентаназот ) является положительно заряженным ион полиназота химической формулы N. 5. Вместе с полимерами диазота, твердым азотом и анионом азида он является одним из трех видов, полученных в больших количествах.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Получение
  • 3 Химия
  • 4 Структура и бо nding
  • 5 См. также
  • 6 Ссылки

История

В рамках исследовательской программы High Energy Density Matter, проводимой ВВС США с 1986 года, систематические попытки приблизиться Полиназотные соединения появились в 1998 году, когда Исследовательская лаборатория ВВС на авиабазе Эдвардс заинтересовалась исследованиями альтернатив высокотоксичным ракетному топливу на основе гидразина и одновременно профинансировал несколько таких предложений. Карл О. Кристе, затем, старший следователь AFRL, решил попытаться построить линейный N. 5из N. 2F. и N. 3, основываясь на предложенной структуре связи:

[F − N≡N] + HN = N = N → [N≡N − N = N = N] + HF

Реакция прошла успешно, и N. 5AsF. 6было создано в достаточном количестве, чтобы быть полностью охарактеризован с помощью ЯМР, ИК и рамановской спектроскопии в 1999 году. Соль была очень взрывоопасной, но когда AsF. 5был заменен на SbF. 5, была получена более сильная кислота Льюиса, гораздо более стабильный N. 5SbF. 6, ударопрочный и термостойкий до 60–70 ° C. Это сделало возможными объемные количества, простоту обращения и рентгеновский анализ кристаллической структуры.

Получение

Реакция N. 2F. и HN. 3в сухом HF при -78 ° C единственный известный пока метод:

цис-N. 2F. 2+ SbF. 5→ [N. 2F]. [SbF. 6].
[N. 2F]. [SbF. 6]. + HN. 3→ [N. 5]. [SbF. 6]. + HF

Chemistry

N. 5способен окислять воду, NO, NO. 2и Br. 2, но не Cl. 2или O. 2; его сродство к электрону составляет 10,44 эВ (1018,4 кДж / моль). По этой причине N. 5должен быть приготовлен и обработан в сухой среде:

4 N. 5AsF. 6+ 2 H. 2O → 4 HF + 4 AsF. 5+ 10 N. 2+ O. 2
2 N. 5SbF. 6+ 2 Br. 2→ 2 Br. 2SbF. 6+ 5 N. 2

Благодаря стабильности фторсимоната он используется в качестве предшественник всех других известных солей, обычно осуществляемый реакциями метатезиса в неводных растворителях, таких как HF, SO. 2, CHF. 3или CH. 3CN, где подходящие гексафторантимонаты нерастворимы:

2 N. 5SbF. 6+ A. B. → N. 5B. + ASbF. 6

Наиболее стабильные соли N. 5разлагаются при нагревании до 50–60 ° C: N. 5SbF. 6, N. 5SbF. 5и N. 5B (CF. 3). 4, в то время как наиболее нестабильные соли, которые были получены и изучены, N. 5[P (N. 3). 6] и N. 5[B (N. 3). 4] были чрезвычайно чувствительны к ударам и температуре, взрываясь в растворах до 0,5 ммоль. Ряд солей, таких как фторид, азид, нитрат или перхлорат, не может образоваться.

Структура и связывание

В теория валентной связи, пентазений ок. n описывается шестью резонансными структурами :

[N≡N − N − N≡N] ↔ [N = N = N − N≡N] ↔ [N≡N − N = N = N] ↔ [ N≡N − N≡N − N] ↔ [N − N≡N − N≡N] ↔ [N = N = N = N = N],

где последние три изображения имеют меньший вклад в общую структуру потому что они имеют менее благоприятные формальные зарядовые состояния, чем первые три.

Согласно расчетам ab initio и экспериментальной рентгеновской структуре, катион плоский, симметричный и приблизительно V- имеет форму, с валентными углами 111 ° у центрального атома (угол N2 – N3 – N4) и 168 ° у второго и четвертого атомов (углы N1 – N2 – N3 и N3 – N4 – N5). Длины связей для N1 – N2 и N4 – N5 составляют 1,10 Å, а длины связей N2 – N3 и N3 – N4 составляют 1,30 Å.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-01 08:35:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте