Пентазол
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Систематическое имя IUPAC
1 H -Pentazole [ 1 ] | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| Chemspider | |||
PubChem CID
|
|||
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| Не 5 часов | |||
| Молярная масса | 71.0414 g/mol | ||
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |||
Пентазол -это ароматическая молекула, состоящая из пятичленного кольца со всеми атомами азота , одна из которых связана с атомом водорода . Он имеет молекулярную формулу HN 5 . Несмотря на то, что пентазол строго говоря, гомоциклическое , неорганическое соединение , пентазол исторически классифицировался как последний в серии гетероциклических азольных соединений, содержащих от одного до пяти атомов азота. Этот набор содержит пиррол , имидазол , пиразол , триазолы , тетразол и пентазол.
Производные
[ редактировать ]Заменяемые аналоги пентазола коллективно известны как пентазолы. Как класс, они нестабильны и часто очень взрывные соединения. Первым синтезированным пентазолом был фенилпентазол , где пентазольное кольцо сильно стабилизируется конъюгацией с фенильным кольцом. Производный 4-диметиламинофенилпентазол является одним из наиболее стабильных известных пентазольных соединений, хотя он все еще разлагается при температуре более 50 ° C. Известно, что электроно-доновые группы стабилизируют арил пентазола. соединения [ 2 ]
Ионы
[ редактировать ]Циклический катион пентазолия ( n +
5 ) не известен из -за его вероятного антиароматического характера; в то время как катион с открытым цепью пентазол ( n (n +
5 ) известно. Butler et al. сначала продемонстрировал наличие циклического N −
5 в растворе через разложение замещенных арил пентазолов при низкой температуре. Присутствие n
5 часов и n −
5 (проводится в решении через взаимодействие с ионами цинка) было доказано в первую очередь с использованием использования 15 N ЯМР методы продуктов разложения. [ 3 ] Эти результаты были первоначально оспорены некоторыми авторами, [ 4 ] Но последующие эксперименты, включающие подробный анализ продуктов разложения, дополненные вычислительными исследованиями, уточняют первоначальный вывод. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Пентазолидный анион, как ожидается, не продлится дольше, чем несколько секунд в водном растворе без помощи комплексных агентов. Открытие пентазолов стимулировало попытки создать соли с полностью азотом, такие как N +
5 н −
5 , который должен быть очень мощным пропеллентом для космических путешествий .
В 2002 году анион пентазолата был впервые обнаружен с помощью масс -спектрометрии электрораспыления ионизации [ 8 ] В 2016 году ион был также обнаружен в растворе. [ 9 ] белые кубические кристаллы соли пентазолата, (n 5 ) 6 (H 3 O) 3 (NH 4 ) 4 В 2017 году были объявлены Cl. В этой соли n −
5 колец планарно. Длина связей в кольце составляет 1309 Å, 1310 Å, 1310 Å, 1324 Å и 1324 до. [ 10 ] При нагревании соль стабильна до 117 ° C, и по этой температуре она разлагается на азид аммония . [ 10 ] В условиях чрезвычайного давления ион пентазолата также был синтезирован. Впервые он был получен в 2016 году в виде соли CSN 5 путем сжатия и лазерного нагрева смесь CSN 3 , встроенной в молекулярный N 2 при 60 ГПа. После высвобождения давления он был найден метастабильным до 18 среднего балла. [ 11 ] В 2018 году другая команда сообщила о синтезе высокого давления LIN 5 выше 45 ГПа от чистого лития, окруженного молекулярным азотом. Это соединение можно сохранить до условий окружающей среды после полного выпуска давления. [ 12 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «1 H -Pentazole - Pubchem Public Chemical Database» . Проект PUBCHEM . США: Национальный центр биотехнологической информации.
- ^ Берк, ЛА; Fazen PJ (Dec 2009). «Корреляционный анализ реакций межконверсии и потери азота арил пентазенов и пентазолов, полученных из ионов арила -диазония и азида». Международный журнал квантовой химии . 109 (15): 3613–3618. Bibcode : 2009ijqc..109.3613b . doi : 10.1002/Qua.22408 .
- ^ Батлер, RN; Стивенс, Джон С.; Берк, Люк А. (2003). "Первое поколение пентазола (HN5, пентазоловая кислота), конечная азола и соль пентазолата цинка в растворе: новое N-деарилирование 1- (P-метоксифенил) пиразолов, 2- (P-метоксифенил) тетразол и применение методологии до 1- (p-метоксифенил) пентазол » . Химическая связь (8): 1016–1017. doi : 10.1039/b301491f . PMID 12744347 .
- ^ Schroer T, Haigesr, Schneider S, Christe Ko (2004-12-31). «Гонка для первого поколения пентазолатного аниона в растворе далеко не более». Химическая связь (12): 1607–9. doi : 10.1039/b417010e . PMID 15770275 .
- ^ Батлер Р.Н., Ханниффи Дж.М., Стивенс Дж.С., Берк Л.А. (2008-01-31). «Нитрат нитрата серо-аммония N-деарилирование NP-анисилазолов, применяемых к кольцам пиразола, триазола, тетразола и пентазола: высвобождение родительских азолов. Генерация нестабильных пентазол, HN5/N5-, в растворе» (PDF) . Журнал органической химии . 73 (4): 1354–1364. doi : 10.1021/jo702423z . PMID 18198892 .
- ^ Перера С.А., Грегусова А., Бартлетт Р.Дж. (2009-04-01). «Первые расчеты 15n - 15n j значений J и новые расчеты химических сдвигов для систем с высоким содержанием азота: комментарий о долгом поиске HN5 и его пентазольном анионе». Журнал физической химии а . 113 (13): 3197–3201. Bibcode : 2009jpca..113.3197p . doi : 10.1021/jp809267y . PMID 19271757 .
- ^ «Голуэй открытие впереди мира» . Ирландские времена. 13 августа 2009 г.
- ^ Vij, A., A., Pavlovich, JG, Wilson, WW, Vij, V. and Cristet, KO (2002), Экспериментальное обнаружение аниона пентазацикколанциенонида (пентозолат) , Cylo-N5-. Ангев. Химический Инт. Ред., 41: 3051–3054. doi : 10.1002/1521-3773 (20020816) 41:16 <3051 :: Aid-Anie3051> 3.0.co; 2-t
- ^ B. Bazanov, U. Geiger, R. Carmieli, D. Grinstein, S. Welner, Y. Haas, Обнаружение Cyclo-N5- в растворе THF Angew. Химический Инт. Редакция 2016, 55, 13233. два : 10.1002/anie.201605400
- ^ Jump up to: а беременный Чжан, Чонг; Солнце, Чэнгуа; Ху, Бингченг; Ю, Чуанминг; Лу, Мин (26 января 2017 г.). «Синтез и характеристика пентазолат -анионного цикло -N5ˉ в (N5) 6 (H3O) 3 (NH4) 4CL». Наука . 355 (6323): 374–376. Bibcode : 2017sci ... 355..374Z . doi : 10.1126/science.aah3840 . PMID 28126812 . S2CID 206651670 .
- ^ Стил, Брэд А.; Ставру, Элиссайос; Кроухерст, Джонатан С.; Зауг, Джозеф М.; Пракапенка, Витали Б.; Оленик, Иван И. (2016-12-06). «Синтез высокого давления соли пентазолата». Химия материалов . 29 (2): 735. Arxiv : 1612.01918 . doi : 10.1021/acs.chemmater.6b04538 . ISSN 0897-4756 . S2CID 99194135 .
- ^ Ланиэль, Д.; Weck, G.; Gaiffe, G.; Гарбарино, Г.; Loubeyre, P. (2018-03-13). «Синтезированное литиеевое пентазолатное соединение с высоким давлением, метастабильное в условиях окружающей среды». Журнал писем физической химии . 9 (7): 1600–1604. doi : 10.1021/acs.jpclett.8b00540 . ISSN 1948-7185 . PMID 29533665 .