Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пентазол
Кекуле, скелетная формула пентазола
Шариковая 3D-структура
Имена
Систематическое название ИЮПАК
1 H- пентазол [1]
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
  • InChI = 1S / HN5 / c1-2-4-5-3-1 / ч (H, 1,2,3,4,5) проверитьY
    Ключ: WUHLVXDDBHWHLQ-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • n1nn [nH] n1
  • N1N = NN = N1
Характеристики
N
5ЧАС
Молярная масса71,0414 г / моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Пентазол - это ароматическая химическая молекула, состоящая из пятичленного кольца со всеми атомами азота, один из которых связан с атомом водорода. Он имеет молекулярную формулу HN 5 . Хотя, строго говоря, пентазол является гомоциклическим неорганическим соединением, исторически он считался последним в серии гетероциклических азольных соединений, содержащих от одного до пяти атомов азота. Этот набор содержит пиррол , имидазол , пиразол , триазолы , тетразол и пентазол.

Производные [ править ]

Замещенные аналоги пентазола известны под общим названием пентазолы. Как класс, они являются нестабильными и часто очень взрывоопасными соединениями. Первым синтезированным пентазолом был фенилпентазол , в котором пентазольное кольцо сильно стабилизировано за счет конъюгирования с фенильным кольцом. Производное 4-диметиламинофенилпентазола является одним из наиболее стабильных известных соединений пентазола, хотя оно все еще разлагается при температурах выше 50 ° C. Известно , что электронодонорные группы стабилизации арила пентазол соединений. [2]

Ионы [ править ]

Циклический катион пентазолия ( N+
5) неизвестен из-за его вероятного антиароматического характера; тогда как катион пентазения с открытой цепью ( N+
5) известен. Батлер и др. впервые продемонстрировал наличие циклического N-
5в растворе за счет разложения замещенных арилпентазолов при низкой температуре. Наличие N
5H и N-
5(удерживаемый в растворе за счет взаимодействия с ионами цинка) было доказано, прежде всего, с использованием методов 15 N ЯМР продуктов разложения. [3] Эти результаты первоначально были оспорены некоторыми авторами [4], но последующие эксперименты, включающие подробный анализ продуктов разложения, дополненные вычислительными исследованиями, подтвердили первоначальный вывод. [5] [6] [7] Не ожидается, что анион пентазолида прослужит дольше нескольких секунд в водном растворе без помощи комплексообразователей. Открытие пентазолов стимулировало попытки создания полностью азотных солей, таких как N+
5N-
5, которые должны быть очень мощным топливом для космических путешествий .

В 2002 году пентазолат- анион был впервые обнаружен с помощью масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением [8]. В 2016 году ион был также обнаружен в растворе. [9] В 2017 году были объявлены белые кубические кристаллы пентазолатной соли (N 5 ) 6 (H 3 O) 3 (NH 4 ) 4 Cl. В этой соли N-
5кольца плоские. Длины связей в кольце составляют 1,309 Å, 1,310 Å, 1,310 Å, 1,324 Å и 1,324 Å. [10] При нагревании соль стабильна до 117 ° C, а выше этой температуры она разлагается до азида аммония . [10] В условиях экстремального давления также был синтезирован пентазолат-ион. Впервые он был получен в 2016 году в виде соли CsN 5 путем сжатия и лазерного нагрева смеси CsN 3, внедренной в молекулярный N 2, при 60 ГПа. После сброса давления он оказался метастабильным до 18 ГПа. [11] В 2018 году другая группа сообщила о синтезе LiN 5 под высоким давлением.выше 45 ГПа из чистого лития, окруженного молекулярным азотом. Это соединение могло сохраняться до условий окружающей среды после полного сброса давления. [12]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "1 H- пентазол - публичная химическая база данных PubChem" . Проект PubChem . США: Национальный центр биотехнологической информации.
  2. ^ Берк, Лос-Анджелес; Fazen PJ (декабрь 2009 г.). "Корреляционный анализ реакций взаимного превращения и потери азота арилпентазенов и пентазолов, полученных из арилдиазониевых и азидных ионов". Международный журнал квантовой химии . 109 (15): 3613–3618. Bibcode : 2009IJQC..109.3613B . DOI : 10.1002 / qua.22408 .
  3. ^ Батлер, RN; Стивенс, Джон С .; Берк, Люк А. (2003). «Первое поколение пентазола (HN5, пентазоловая кислота), конечный азол и соль пентазолата цинка в растворе: новое N-деарилирование 1- (пара-метоксифенил) пиразолов, 2- (пара-метоксифенил) тетразол и применение методологии к 1- (п-метоксифенил) пентазолу » . Химические коммуникации (8): 1016–1017. DOI : 10.1039 / b301491f .
  4. ^ Schroer T, HaigesR, Schneider S, Christe KO (2004-12-31). «Гонка за первое поколение пентазолат-аниона в растворе далека от завершения». Химические сообщения (12): 1607–9. DOI : 10.1039 / B417010E . PMID 15770275 . 
  5. ^ Butler RN, Hanniffy JM, Stephens JC Берк LA (2008-01-31). «Цериновое нитрат аммония N-диарилирование Np-анизилазолов применительно к кольцам пиразола, триазола, тетразола и пентазола: высвобождение исходных азолов. Получение нестабильного пентазола, HN5 / N5- в растворе». Журнал органической химии . 73 (4): 1354–1364. DOI : 10.1021 / jo702423z . PMID 18198892 . 
  6. ^ Переру SA, Gregusová A, Bartlett RJ (2009-04-01). «Первые расчеты значений 15N − 15N J и новые расчеты химических сдвигов для систем с высоким содержанием азота: комментарий к долгим поискам HN5 и его пентазольного аниона». Журнал физической химии . 113 (13): 3197–3201. Bibcode : 2009JPCA..113.3197P . DOI : 10.1021 / jp809267y . PMID 19271757 . 
  7. ^ "Открытие Голуэя впереди мира" . The Irish Times. 13 августа 2009 г.
  8. ^ Вий А., Павлович, JG, Wilson, WW, Вий, В. и Christe, KO (2002), Экспериментальное обнаружение в Pentaazacyclopentadienide (Pentazolate) Анион , цикло-N5-. Энгью. Chem. Int. Ред., 41: 3051–3054. DOI : 10.1002 / 1521-3773 (20020816) 41:16 <3051 :: АИД-ANIE3051> 3.0.CO; 2-Т
  9. ^ Б. Базанов, У. Гейгер, Р. Кармиели, Д. Гринштейн, С. Велнер, Ю. Хаас, Обнаружение цикло-N5- в растворе ТГФ Angew. Chem. Int. Эд. 2016, 55, 13233. дои : 10.1002 / anie.201605400
  10. ^ а б Чжан, Чонг; Сунь, Чэнго; Ху, Бинчэн; Ю, Чуаньминь; Лу, Мин (26 января 2017 г.). «Синтез и характеристика пентазолат-аниона цикло- N5ˉ в (N5) 6 (H3O) 3 (NH4) 4Cl». Наука . 355 (6323): 374–376. Bibcode : 2017Sci ... 355..374Z . DOI : 10.1126 / science.aah3840 . PMID 28126812 . 
  11. ^ Стил, Брэд А .; Ставру, Элиссайос; Кроухерст, Джонатан К .; Зауг, Джозеф М .; Пракапенко, Виталий Б .; Олейник, Иван Иванович (06.12.2016). «Синтез пентазолатной соли под высоким давлением». Химия материалов . 29 (2): 735. arXiv : 1612.01918 . DOI : 10.1021 / acs.chemmater.6b04538 . ISSN 0897-4756 . 
  12. ^ Laniel, D .; Weck, G .; Gaiffe, G .; Гарбарино, G .; Лубейр, П. (13.03.2018). «Синтезированное под высоким давлением соединение пентазолата лития, метастабильное в условиях окружающей среды». Журнал писем по физической химии . 9 (7): 1600–1604. DOI : 10.1021 / acs.jpclett.8b00540 . ISSN 1948-7185 . PMID 29533665 .