Тетранитратоксиуглерод
 | |
 Углерод Кислород Азот | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК 3,3',3'',3'''-Метантетраилтетра(2,4,5-триокса-1-азабицикло[1.1.1]пентан) | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
ПабХим CID | |
| Характеристики | |
| С 5 Н 4 О 12 | |
| Молярная масса | 308.071 g·mol −1 |
| Плотность | 1,87 г/см 3 (прогнозировано) [2] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Тетранитратоксиуглерод , систематическое название тетра(нитрато- О , О , О -метил)метан (часто сокращается до тетракис(нитратоксикарбон)метан ), [3] — это гипотетическая молекула , предложенная Кларой Лазен, пятиклассницей из Канзас-Сити, штат Миссури , которая придумала ее структуру и построила модель в 2012 году. Она считается соавтором научной статьи о молекуле, в которой используются компьютерная химия , чтобы предсказать, что молекула действительно может существовать.
Прогноз
[ редактировать ]Учитель естествознания Кеннет Боэр использовал шаростержневые модели для изображения простых молекул во время урока в пятом классе, когда десятилетняя Клара Лазен [4] собрал сложную модель и спросил, настоящая ли это молекула. [5] Неясно, случайно или намеренно Лазен собрал эту конкретную молекулу. [6]
Не будучи уверенным в существовании молекулы, Бер отправил фотографию модели своему другу-химику Роберту Зелльнеру из Государственного университета имени Гумбольдта . [4] [5] Зелльнер сверил молекулу с Chemical Abstracts. базой данных [4] и подтвердил, что модель Лазена относится к структурному типу, о котором ранее не сообщалось. [5]
Зелльнер написал статью о молекуле, опубликованную в журнале Computational and Theoretical Chemistry , указав в качестве соавторов Лазена и Бера. [3]
Характеристики
[ редактировать ]Тетранитратоксиуглерод состоит из кислорода , азота и углерода с молекулярной структурой C (CO
3Н )
4 . Его богатая кислородом формула, в частности, положительный кислородный баланс , означает, что для полного окисления не требуется какой-либо внешний окислитель , и поэтому он может обладать взрывчатыми или другими высокоэнергетическими свойствами. [3] Однако ожидается, что он будет слишком термически нестабильным для практического использования. [7]
Сама функциональная группа нитратоксиуглерода — атом углерода и атом азота, связанные тремя мостиками между атомами кислорода — еще не наблюдалась ни в одном химическом соединении. Исследования компьютерной химии показывают, что он только метастабилен , а другие структурные изомеры , такие как нитрозоэфир карбоновой кислоты (C(=O)ONO), более стабильны. [3] По существу, эта функциональная группа, вероятно, останется чисто гипотетической, и метод ее синтеза пока не предложен. Синтезированы соединения, содержащие общий соединительный мотив из двух атомов, соединенных тремя одноатомными линкерами, в том числе полноуглеродный бицикло[1.1.1]пентан и его производные, а в патентах упоминается ряд других элементарных аналогов.
Возможные реакции
[ редактировать ] |
Несколько реакций тетранитратоксиуглерода были исследованы вычислительным путем. Например, одно из возможных уравнений его разложения:
- С(СО 3 Н) 4 → 5 СО 2 + О 2 + 2 Н 2
прогнозируется, что стандартное изменение энтальпии на основе методов расчета энергии связи составит -1326 кДж/моль. Другой потенциальной реакцией является ее горение в присутствии кислорода:
- C(CO 3 N) 4 + O 2 → 5 CO 2 + 2 NO 2 + N 2
по прогнозам, стандартное изменение энтальпии составит -1144 кДж/моль.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ КАС
- ^ Перейти обратно: а б Бушек Р.Дж., Линдси К.М., Боатц Дж.А. (февраль 2013 г.). «Тетракис (нитратоксиуглерод) метан (урожденный CLL-1) как потенциальный взрывчатый ингредиент: теоретическое исследование». Метательные вещества, взрывчатые вещества, пиротехника . 38 (1): 9–13. дои : 10.1002/prep.201200156 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Зелльнер Р.В., Лазен К.Л., Бор К.М. (2012). «Вычислительное исследование новых нитратоксиуглеродных, нитритокарбонильных и нитратных соединений и их потенциала в качестве высокоэнергетических материалов». Вычислительная и теоретическая химия . 979 : 33–37. дои : 10.1016/j.comptc.2011.10.011 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Профессор подтверждает и публикует новую молекулу 10-летнего ребенка» . Государство Гумбольдта сейчас . Университет Гумбольдта . 25 января 2012 года . Проверено 3 февраля 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «10-летний ребенок случайно создал новую молекулу на уроке естествознания» . Популярная наука . 3 февраля 2012 года . Проверено 3 февраля 2012 г.
- ^ «Клара Лазен, десятилетняя пятиклассница, открывает новую молекулу (ВИДЕО)» . Хаффингтон Пост . 3 февраля 2012 года . Проверено 28 февраля 2018 г.
- ^ «Десятилетний мальчик «обнаруживает» взрывчатку» . Explosci.com сейчас . Эксплоски . Проверено 20 марта 2012 г. [ мертвая ссылка ]
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кальво Л.Г., Пумачагуа Р. (2015). «Теоретическая оценка новых производных тетраэдрана нитратоксиуглерода» . Журнал Химического общества Перу (на испанском языке). 81 (1): 14–23. дои : 10.37761/rsqp.v81i1.6 . ISSN 1810-634X .
