含能五唑陰離子及其衍生物的合成與性質(zhì)研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 18:29
自2002年Christe等首次對(duì)五唑陰離子(cyclo-N5-)進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)以來(lái),這個(gè)唑類的最新成員就受到了越來(lái)越多的關(guān)注。由于不含碳和氫,cyclo-N5-可以釋放大量能量,同時(shí)分解為對(duì)環(huán)境友好的氮?dú)狻S捎谶@些吸引人的特性,cyclo-N5-和相關(guān)化合物對(duì)于高能密度材料(high-energy-density material, HEDM)研究的發(fā)展至關(guān)重要。本文旨在提供有關(guān)cyclo-N5-的所有研究的綜合報(bào)告,重點(diǎn)是作為高能材料的cyclo-N5-及其實(shí)驗(yàn)合成。本文包括以下內(nèi)容:(1) cyclo-N5–的歷史意義;(2) cyclo-N5–的前驅(qū)體;(3)以芳基五唑前驅(qū)體為重點(diǎn)的cyclo-N5-合成路線;(4)影響cyclo-N...
【文章來(lái)源】:Engineering. 2020,6(09)EISCI
【文章頁(yè)數(shù)】:23 頁(yè)
【部分圖文】:
cyclo-N5的合成路線
揭旃固逍緯傻?重要性,反式-順式異構(gòu)體是唯一能夠成功環(huán)化成芳基五唑的五唑中間體。Ren等[24]還提供了可能的五唑中間體的詳細(xì)反應(yīng)途徑,并描述了取代基對(duì)五唑環(huán)化作用的影響。人們還通過(guò)計(jì)算探索出在鄰位、間位或?qū)ξ簧媳粏我粔A金屬鋰(Li)、鈉(Na)或鉀(K)取代的PhN5[36]。研究發(fā)現(xiàn),與Zhang等[29]用–OH、–OCH3和–N(CH3)2圖1.cyclo-N5的合成路線。Route1顯示了中間體ArN5(最常見的取代五唑),但也嘗試了其他取代五唑中間體。圖2.ArN5的分解(單位:)。
??擁氖?考捌湎嘍怨瓜蟮?穩(wěn)定性[圖4和圖5(a)][8,41,43–46]。通常,含有多個(gè)五唑環(huán)的結(jié)構(gòu)比相應(yīng)的開鏈結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,如在N18、N20和N30上發(fā)現(xiàn)的那樣,其中N8疊氮五唑和N10雙五唑結(jié)構(gòu)代表了最小能量[圖4和圖5(a)][47,48]。必須指出,經(jīng)過(guò)計(jì)算,很多人都希望得到的N5+N5–化合物并不存在[圖5(a)][8,47]。根據(jù)計(jì)算,其他的取代五唑,包括甲基、氰基、氨基和N-氧化物基團(tuán)五唑都是穩(wěn)定的高性能化合物[圖5圖3.鄰位取代的堿金屬Li、Na和K苯基五唑的金屬-五唑相互作用[36]。圖5.其他經(jīng)過(guò)計(jì)算探索出的取代五唑化合物。(a)N5基多氮;(b)陽(yáng)離子取代五唑(R-N5H+);(c)中性取代五唑(R-N5)(化合物來(lái)自參考文獻(xiàn)[8,43–46])。圖4.多氮化合物包含10個(gè)氮原子的不同構(gòu)型。化合物的穩(wěn)定性從左到右依次降低(化合物來(lái)自參考文獻(xiàn)[41])。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多齒五唑N5-的自組裝納米含能配位聚合物(英文)[J]. 王鵬程,許元?jiǎng)?王乾,邵艷麗,林秋漢,陸明. Science China Materials. 2019(01)
[2]Pentazole anion cyclo-N5-: a rising star in nitrogen chemistry and energetic materials[J]. Pengcheng Wang,Qiuhan Lin,Yuangang Xu,Ming Lu. Science China(Chemistry). 2018(11)
[3][LiNa(N5)2(H2O)4]·H2O:一種含螺旋鏈的新型雙金屬五唑骨架(英文)[J]. 李玨成,王康才,宋思維,亓秀娟,張文全,鄧沐聰,張慶華. Science China Materials. 2019(02)
本文編號(hào):3457957
【文章來(lái)源】:Engineering. 2020,6(09)EISCI
【文章頁(yè)數(shù)】:23 頁(yè)
【部分圖文】:
cyclo-N5的合成路線
揭旃固逍緯傻?重要性,反式-順式異構(gòu)體是唯一能夠成功環(huán)化成芳基五唑的五唑中間體。Ren等[24]還提供了可能的五唑中間體的詳細(xì)反應(yīng)途徑,并描述了取代基對(duì)五唑環(huán)化作用的影響。人們還通過(guò)計(jì)算探索出在鄰位、間位或?qū)ξ簧媳粏我粔A金屬鋰(Li)、鈉(Na)或鉀(K)取代的PhN5[36]。研究發(fā)現(xiàn),與Zhang等[29]用–OH、–OCH3和–N(CH3)2圖1.cyclo-N5的合成路線。Route1顯示了中間體ArN5(最常見的取代五唑),但也嘗試了其他取代五唑中間體。圖2.ArN5的分解(單位:)。
??擁氖?考捌湎嘍怨瓜蟮?穩(wěn)定性[圖4和圖5(a)][8,41,43–46]。通常,含有多個(gè)五唑環(huán)的結(jié)構(gòu)比相應(yīng)的開鏈結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,如在N18、N20和N30上發(fā)現(xiàn)的那樣,其中N8疊氮五唑和N10雙五唑結(jié)構(gòu)代表了最小能量[圖4和圖5(a)][47,48]。必須指出,經(jīng)過(guò)計(jì)算,很多人都希望得到的N5+N5–化合物并不存在[圖5(a)][8,47]。根據(jù)計(jì)算,其他的取代五唑,包括甲基、氰基、氨基和N-氧化物基團(tuán)五唑都是穩(wěn)定的高性能化合物[圖5圖3.鄰位取代的堿金屬Li、Na和K苯基五唑的金屬-五唑相互作用[36]。圖5.其他經(jīng)過(guò)計(jì)算探索出的取代五唑化合物。(a)N5基多氮;(b)陽(yáng)離子取代五唑(R-N5H+);(c)中性取代五唑(R-N5)(化合物來(lái)自參考文獻(xiàn)[8,43–46])。圖4.多氮化合物包含10個(gè)氮原子的不同構(gòu)型。化合物的穩(wěn)定性從左到右依次降低(化合物來(lái)自參考文獻(xiàn)[41])。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多齒五唑N5-的自組裝納米含能配位聚合物(英文)[J]. 王鵬程,許元?jiǎng)?王乾,邵艷麗,林秋漢,陸明. Science China Materials. 2019(01)
[2]Pentazole anion cyclo-N5-: a rising star in nitrogen chemistry and energetic materials[J]. Pengcheng Wang,Qiuhan Lin,Yuangang Xu,Ming Lu. Science China(Chemistry). 2018(11)
[3][LiNa(N5)2(H2O)4]·H2O:一種含螺旋鏈的新型雙金屬五唑骨架(英文)[J]. 李玨成,王康才,宋思維,亓秀娟,張文全,鄧沐聰,張慶華. Science China Materials. 2019(02)
本文編號(hào):3457957
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