含能五唑阴离子及其衍生物的合成与性质研究进展
发布时间：2021-10-25 18:29
自2002年Christe等首次对五唑阴离子（cyclo-N5-）进行质谱检测以来,这个唑类的最新成员就受到了越来越多的关注。由于不含碳和氢,cyclo-N5-可以释放大量能量,同时分解为对环境友好的氮气。由于这些吸引人的特性,cyclo-N5-和相关化合物对于高能密度材料（high-energy-density material, HEDM）研究的发展至关重要。本文旨在提供有关cyclo-N5-的所有研究的综合报告,重点是作为高能材料的cyclo-N5-及其实验合成。本文包括以下内容:（1） cyclo-N5–的历史意义;（2） cyclo-N5–的前驱体;（3）以芳基五唑前驱体为重点的cyclo-N5-合成路线;（4）影响cyclo-N...
【文章来源】：Engineering. 2020,6(09)EISCI
【文章页数】：23 页
【部分图文】：
cyclo-N5的合成路线
揭旃固逍纬傻?重要性，反式-顺式异构体是唯一能够成功环化成芳基五唑的五唑中间体。Ren等[24]还提供了可能的五唑中间体的详细反应途径，并描述了取代基对五唑环化作用的影响。人们还通过计算探索出在邻位、间位或对位上被单一碱金属锂（Li）、钠（Na）或钾（K）取代的PhN5[36]。研究发现，与Zhang等[29]用–OH、–OCH3和–N(CH3)2图1.cyclo-N5的合成路线。Route1显示了中间体ArN5（最常见的取代五唑），但也尝试了其他取代五唑中间体。图2.ArN5的分解（单位：）。
??拥氖?考捌湎喽怨瓜蟮?稳定性[图4和图5（a）][8,41,43–46]。通常，含有多个五唑环的结构比相应的开链结构更稳定，如在N18、N20和N30上发现的那样，其中N8叠氮五唑和N10双五唑结构代表了最小能量[图4和图5（a）][47,48]。必须指出，经过计算，很多人都希望得到的N5+N5–化合物并不存在[图5（a）][8,47]。根据计算，其他的取代五唑，包括甲基、氰基、氨基和N-氧化物基团五唑都是稳定的高性能化合物[图5图3.邻位取代的碱金属Li、Na和K苯基五唑的金属-五唑相互作用[36]。图5.其他经过计算探索出的取代五唑化合物。（a）N5基多氮；（b）阳离子取代五唑（R-N5H+）；（c）中性取代五唑（R-N5）（化合物来自参考文献[8,43–46]）。图4.多氮化合物包含10个氮原子的不同构型。化合物的稳定性从左到右依次降低（化合物来自参考文献[41]）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多齿五唑N5-的自组装纳米含能配位聚合物（英文）[J]. 王鹏程,许元刚,王乾,邵艳丽,林秋汉,陆明. 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:一种含螺旋链的新型双金属五唑骨架（英文）[J]. 李珏成,王康才,宋思维,亓秀娟,张文全,邓沐聪,张庆华. Science China Materials. 2019(02)
本文编号：3457957
【文章来源】：Engineering. 2020,6(09)EISCI
【文章页数】：23 页
【部分图文】：
cyclo-N5的合成路线
揭旃固逍纬傻?重要性，反式-顺式异构体是唯一能够成功环化成芳基五唑的五唑中间体。Ren等[24]还提供了可能的五唑中间体的详细反应途径，并描述了取代基对五唑环化作用的影响。人们还通过计算探索出在邻位、间位或对位上被单一碱金属锂（Li）、钠（Na）或钾（K）取代的PhN5[36]。研究发现，与Zhang等[29]用–OH、–OCH3和–N(CH3)2图1.cyclo-N5的合成路线。Route1显示了中间体ArN5（最常见的取代五唑），但也尝试了其他取代五唑中间体。图2.ArN5的分解（单位：）。
??拥氖?考捌湎喽怨瓜蟮?稳定性[图4和图5（a）][8,41,43–46]。通常，含有多个五唑环的结构比相应的开链结构更稳定，如在N18、N20和N30上发现的那样，其中N8叠氮五唑和N10双五唑结构代表了最小能量[图4和图5（a）][47,48]。必须指出，经过计算，很多人都希望得到的N5+N5–化合物并不存在[图5（a）][8,47]。根据计算，其他的取代五唑，包括甲基、氰基、氨基和N-氧化物基团五唑都是稳定的高性能化合物[图5图3.邻位取代的碱金属Li、Na和K苯基五唑的金属-五唑相互作用[36]。图5.其他经过计算探索出的取代五唑化合物。（a）N5基多氮；（b）阳离子取代五唑（R-N5H+）；（c）中性取代五唑（R-N5）（化合物来自参考文献[8,43–46]）。图4.多氮化合物包含10个氮原子的不同构型。化合物的稳定性从左到右依次降低（化合物来自参考文献[41]）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多齿五唑N5-的自组装纳米含能配位聚合物（英文）[J]. 王鹏程,许元刚,王乾,邵艳丽,林秋汉,陆明. 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:一种含螺旋链的新型双金属五唑骨架（英文）[J]. 李珏成,王康才,宋思维,亓秀娟,张文全,邓沐聪,张庆华. Science China Materials. 2019(02)
本文编号：3457957
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