N2 танҳо шакли бетараф ва устувори сохтории (аллотроп) нитроген маълум аст. Синтези нейтралии Н3 ва N4 қаблан хабар дода шуда буданд, вале бинобар ноустувории шадид онҳоро ҷудо кардан мумкин набуд. Тадқиқотчиён ҳоло дар синтези гексанитроген дар ҳарорати хонагӣ муваффақ шудаанд (Н6), як аллотропи нави нейтралии нитроген, ки онҳо метавонанд дар матритсаҳои аргон дар 10К дом кунанд. Синтези Н6 спектроскопӣ тасдиқ карда шуд ва устувор будани аллотропи нав нишон дода шуд. Реаксияи таҷзия экзотермикӣ буд, ки миқдори зиёди энергияро ба вуҷуд овард, ки имкон медиҳад ҳамчун технологияи нигоҳдории энергия бо талаби ҳарорати нитрогени моеъ истифода шавад. Сарфи назар аз ин, тайёр кардани аллотропи нави устувори нейтралии нитроген дар химия пешравии назаррас мебошад.
Аллотропҳо шаклҳои гуногуни сохтории элемент мебошанд, ки дар натиҷаи шаклҳои гуногуни пайвастагии атомҳои як элемент ба вуҷуд меоянд. Онҳо аз рӯи сохтори худ хосиятҳои гуногун доранд ва заряди бетараф мебошанд, ки дар шаклҳои ғайрирадикалӣ мавҷуданд. Масалан, алмос, графит ва графен аллотропҳои бетараф ва устувори карбон мебошанд. Ҳамин тавр О2 ва О3 (озон) аллотропҳои оксиген.
Дар бораи шаклҳои сохтории бетараф ва устувори нитроген чӣ гуфтан мумкин аст? Пири хуб Н2 танҳо аллотропи устувори нитроген маълум аст. Ду аллотропи дигари бетараф Н3 ва N4 қаблан дар солҳои 1956 ва 2002 гузориш дода шуда буданд, аммо аз сабаби ноустувории шадид ҷудо карда нашуданд.
Химикхо холо бомуваффакият синтез кардани С2h-гексанитрогени симметрӣ (C2h-N6) дар ҳарорати хонагӣ. [C2h симметрия як шакли маъмули симметрия аст, ки дар ҷаҳони химиявӣ мушоҳида мешавад. AC2h-молекулаи симметрӣ дорои меҳвари дуқабата гардиш (C2) ва ҳамвории оинаи уфуқӣ (σh)] мебошад.
Гексанитроген (Н6), аллотропи нави нейтралии нитроген дар ҳарорати хонагӣ тавассути реаксияи газфазавии хлор (Cl2) ё бром (Br2) бо азиди нуқра (AgN3) дар зери фишори паст синтез карда шуд. Пас аз он доми криогенӣ дар матритсаҳои аргон дар 10 Келвин сурат гирифт. Тадқиқотчиён инчунин тавонистанд гексанитрогенро дар шакли холис ҳамчун филм дар 77 Келвин (нуқтаи ҷӯшидани нитрогени моеъ) омода кунанд.
Гексанитроген (Н6) хамин тавр дар лаборатория тайёр карда шуд, аз чихати спектроскопй тавсиф карда шуд ва устувор будани он нишон дода шуд.
Ҳангоми таҷзия гексанитроген (Н6) ба се Н2 молекулахо. Реаксия экзотермикӣ буда, дар як моль энергия 185.2 ккал ҷудо мешавад, ки ин нисбат ба энергияе, ки ҳангоми таҷзияи тротил ва HMX аз рӯи вазн ҷудо мешавад, 2.2 ва 1.9 маротиба зиёд аст. Аз сабаби он ки дар таҷзия чунин миқдори зиёди энергия ҷудо мешавад, гексанитроген (Н6) метавонад як маводи нигоҳдории энергияи тозаи ояндадор бошад, аммо он нигоҳ доштани гексанитрогенро дар ҳарорати нитрогени моеъ аз 77К талаб мекунад, ки барои технологияи нигоҳдории энергия хуб кор намекунад.
Сарфи назар аз ҳама гуна истифодаи оянда, тайёр кардани ҳарорати хонагӣ аз ин аллотропи нави молекулавии нейтралии нитроген, ки метавонад дар муҳити криогенӣ нигоҳ дошта шавад, рушди назаррас дар химия мебошад.
***
АДАБИЁТ:
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Омода кардани нитрогени нейтралии аллотроп гексанитроген. C2 соат-N6. табиат 642, 356–360 (2025). Нашр шудааст: 11 июни соли 2025. 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}