N2 ass déi eenzeg bekannt neutral a stabil Strukturform (Allotrop) vu Stéckstoff. Synthese vun neutralem N3 an N4 goufen virdru gemellt, konnten awer wéinst extremer Instabilitéit net isoléiert ginn. D'Fuerscher hunn et elo fäerdeg bruecht, Hexanitrogen (N) bei Raumtemperatur ze synthetiséieren6), en neien neutralen Allotrop vu Stéckstoff, deen se an Argonmatrizen bei 10K kéinte festhalen. D'Synthese vun N6 gouf spektroskopesch bestätegt an den neien Allotrop gouf als stabil nogewisen. D'Zersetzungsreaktioun war exotherm mat der Fräisetzung vun enger grousser Quantitéit un Energie, wat op eng méiglech Uwendung als Energiespäichertechnologie hiweist, ënner Bedingung vun de Temperaturen vu flëssegem Stéckstoff. Trotzdeem ass d'Virbereedung vun engem neien stabilen, neutralen Allotrop vu Stéckstoff eng bedeitend Entwécklung an der Chimie.
Allotrope sinn ënnerschiddlech Strukturforme vun engem Element, déi aus ënnerschiddleche Bindungsweisen vun Atomer vum selwechten Element resultéieren. Si hunn ënnerschiddlech Eegeschafte baséiert op hirer Struktur a si ladungsneutral a kënnen a net-radikal Formen existéieren. Zum Beispill Diamant, Graphit a Graffeld sinn neutral, stabil Allotropen vu Kuelestoff. Sou sinn och O2 an O3 (Ozon) Allotropen vu Sauerstoff.
Wéi wier et mat neutralen, stabilen Strukturforme vu Stéckstoff? De gudden ale Stéckstoff2 ass den eenzege bekannte stabile Allotrop vu Stéckstoff. Zwee aner neutral Allotropen N3 an N4 goufen virdru respektiv 1956 an 2002 gemellt, konnten awer wéinst extremer Instabilitéit net isoléiert ginn.
Chemiker hunn elo erfollegräich C synthetiséiert2h-symmetresch Hexanitrogen (C2h-N6) bei Raumtemperatur. [C2h Symmetrie ass eng heefeg Form vu Symmetrie, déi an der chemescher Welt observéiert gëtt.2hE -symmetrescht Molekül huet eng zweefach Rotatiounsachs (C2) an eng horizontal Spigelfläch (σh)].
Hexanitrogen (N6), gouf den neien neutralen Allotrop vu Stéckstoff bei Raumtemperatur duerch d'Gasphasreaktioun vu Chlor (Cl2) oder Brom (Br2) mat Sëlwerazid (AgN3) ënner reduzéiertem Drock synthetiséiert. Duerno gouf eng kryogen Ofhängung an Argonmatrices bei 10 Kelvin duerchgefouert. D'Fuerscher konnten och Hexanitrogen a renger Form als Film bei 77 Kelvin (dem Kachpunkt vu flëssege Stéckstoff) virbereeden.
Hexanitrogen (N6) déi sou am Laboratoire preparéiert gouf, gouf spektroskopesch charakteriséiert a gouf als stabil nogewisen.
Bei der Zersetzung gëtt Hexanitrogen (N6) brécht an dräi N2 Molekülen. D'Reaktioun ass exotherm mat enger Fräisetzung vun 185.2 kcal pro Mol Energie, wat 2.2 respektiv 1.9 Mol méi héich ass wéi d'Energie, déi bei der Zersetzung vun TNT an HMX no Gewiicht fräigesat gëtt. Wéinst sou enger grousser Energiefräisetzung bei der Zersetzung gëtt Hexanitrogen (N6) kéint e villverspriechend proppert Energiespäichermaterial sinn, awer dat géif erfuerderen, datt Hexanitrogen bei flëssege Stickstofftemperature ënner 77K gehale gëtt, wat fir eng Energiespäichertechnologie net gutt funktionéiere kéint.
Trotz all zukünfteg Uwendung ass d'Virbereedung vun dësem neien neutralen molekulare Allotrop vu Stéckstoff, deen an engem kryogenen Ëmfeld agefaange kéint ginn, bei Raumtemperatur eng bedeitend Entwécklung an der Chimie.
***
Referenzen:
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR Virbereedung vun engem neutralen Stickstoffallotrop mat Hexanitrogen C2h-N6. Natur 642, 356–360 (2025). Verëffentlecht: 11. Juni 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}