N2 azotning faqat neytral va barqaror strukturaviy shakli (allotropi) ma'lum. Neytral N sintezi3 va N4 avvalroq xabar qilingan edi, lekin haddan tashqari beqarorlik tufayli ularni ajratib bo'lmadi. Endi tadqiqotchilar xona haroratida geksanitrogen sintezida muvaffaqiyat qozonishdi (N6), azotning yangi neytral allotropi, ular 10K da argon matritsalarida ushlashlari mumkin edi. N sintezi6 spektroskopik jihatdan tasdiqlandi va yangi allotropning barqaror ekanligi ko'rsatildi. Parchalanish reaktsiyasi ekzotermik bo'lib, katta miqdordagi energiya ajralib chiqdi, bu suyuq azot harorati talab qilinganda energiyani saqlash texnologiyasi sifatida qo'llanilishi mumkinligini ko'rsatadi. Shunga qaramay, azotning yangi barqaror, neytral allotropini olish kimyoda muhim rivojlanishdir.
Allotroplar - bu bir element atomlarining turli xil bog'lanish usullaridan kelib chiqadigan elementning turli xil strukturaviy shakllari. Ular tuzilishiga ko'ra turli xil xususiyatlarga ega va noradikal shakllarda mavjud bo'lgan zaryadsizdir. Masalan, olmos, grafit va grafen uglerodning neytral, barqaror allotroplaridir. Xuddi shunday O2 va O3 (ozon) kislorodning allotroplari.
Azotning neytral, barqaror strukturaviy shakllari haqida nima deyish mumkin? Yaxshi keksa N2 azotning faqat barqaror allotropi ma'lum. Yana ikkita neytral allotrop N3 va N4 Avvalroq 1956 va 2002 yillarda xabar qilingan, ammo o'ta beqarorlik tufayli ajratib bo'lmadi.
Kimyogarlar C ni muvaffaqiyatli sintez qilishdi2h-simmetrik geksanitrogen (C2h-N6) xona haroratida. [C2h simmetriya kimyoviy dunyoda kuzatiladigan simmetriyaning keng tarqalgan shaklidir. AC2h-simmetrik molekula ikki marta aylanish o'qiga (C2) va gorizontal oyna tekisligiga (sh) ega].
Geksanitrogen (N6), azotning yangi neytral allotropi xona haroratida xlor (Cl2) yoki brom (Br2)ning kumush azid (AgN3) bilan gaz fazali reaksiyasi orqali pasaytirilgan bosim ostida sintez qilindi. Shundan so'ng 10 Kelvinda argon matritsalarida kriogenli tutilish kuzatildi. Tadqiqotchilar, shuningdek, 77 Kelvin (suyuq azotning qaynash nuqtasi) da geksanitrogenni sof shaklda plyonka sifatida tayyorlashga muvaffaq bo'lishdi.
Geksanitrogen (N6) laboratoriyada shu tarzda tayyorlangan spektroskopik xarakterga ega bo'ldi va barqaror ekanligi ko'rsatildi.
Parchalanishda geksanitrogen (N6) uchta N ga bo'linadi2 molekulalar. Reaksiya ekzotermik bo'lib, har bir mol energiya uchun 185.2 kkal ajralib chiqadi, bu og'irlik bo'yicha TNT va HMX parchalanishida ajralib chiqadigan energiyadan 2.2 va 1.9 baravar yuqori. Parchalanishda juda katta energiya ajralib chiqishi tufayli geksanitrogen (N6) istiqbolli toza energiya saqlash materiali bo'lishi mumkin, ammo buning uchun geksanitrogenni suyuq azot haroratida 77K dan past saqlash talab etiladi, bu esa energiya saqlash texnologiyasi uchun yaxshi ishlamasligi mumkin.
Kelajakda qo'llanilishidan qat'i nazar, kriyojenik muhitda ushlanishi mumkin bo'lgan azotning yangi neytral molekulyar allotropini xona haroratida tayyorlash kimyodagi muhim rivojlanishdir.
***
Manbalar:
- Qian, V., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Neytral azot allotropini geksanitrogen tayyorlash C2 soat - N6. tabiat 642, 356–360 (2025). Nashr qilingan sana: 11 iyun 2025 yil. 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}