ARAŞTIRMACILAR PENTAZOLAT ANYONUNU KARARLI TUZUN BİR PARÇASI OLARAK NİTELENDİRİYOR

    PENTAZOLAT

         Pentazol molekülü ve onun anyonu olan siklo-N5- neredeyse bir yüzyıl boyunca araştırmacılar tarafından anlaşılamadı. Pentazol anyonu oldukça kararsızdır ve dökme halde imal edilemez. Nanjing Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar ve Liaoning Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, 117oC'ye kadar sabit olan pentazol anyonu içeren bir tuz sentezi geliştirdiler.

         Pentazol ve onun anyonu, en azından moleküller için karamsar bir geçmişi vardır. Pentazolun 1915'te bir aril-pentazol olarak izole edildiği düşünülüyordu, ancak birkaç yıl sonra çürütüldü. Sonra, 1950'li yıllarda, bir grup araştırmacı pentazolun başka bir tepki için bir ara madde olarak tanımlanmasını başarmıştı. Daha sonra araştırmacılar, rota yakıtı olarak hidrazinin olası bir alternatifi olarak N5+ ve N5-'i birleştirmeyi düşünüyorlardı.

         Bir arilpentazol içindeki karbon-azot bağını parçalayarak pentazol anyonu izole etmek için birçok girişim yapılmıştır. Bununla birlikte, bunlar, karbon-azot bağını selektif olarak bölme zorlukları nedeniyle başarısız olduklarını kanıtladılar. Arenin orto ve para pozisyonlarına elektron verici grupların ilavesi selektif olarak bölünmeye yardımcı olmuştur.

         Mevcut çalışmada, Zhang ve ark. 3,5-dimetil-4-hidroksifenilpentazolün karbon-azot bağını seçici olarak parçalayabildiler ve elde edilen pentazol anyonunu demirli bisiglisinat Fe (Gly)2 kullanarak stabilize edebildiler. Anyon bir tuz, (Ns)6 (H3O)3 (NH4)4Cl'nin (% 19 verim) bir parçası olarak izole edildi. Fe (Gly)2 stabilizatörü ayrıca m-kloroperbenzoik asit için bir arabulucu olarak görev yapmıştır.

         Tuz iyonlarının moleküler konformasyonu, tekli kristal x-ışını kırınım analizi kullanılarak belirlendi, burada cylco-N5-içindeki beş azot atomu aynı düzlemsel ve aromatikti. Yapı, 1H ve 15N NMR'nin yanı sıra kızılötesi ve Raman spektroskopisi kullanılarak teyit edildi.

         İlave çalışmalar tuzun hidrojen bağlama düzenlemesine atfedilen 117oC'ye kadar olan termal olarak dengeli olduğunu gösterdi. Tuz içerisindeki tüm iyonlar pentazol anyonun stabilize edilmesinde rol oynuyor gibi görünüyor. Zhang ve ark. Cl- çıkarıldığında veya NH4+ çıkarıldığında siklo-Ns-ayrıştı.

         Bu araştırma, yıllardır kimyagerler için erişilemeyen, zor bir aromatik azol molekülünün izolasyonu ve karakterizasyonu için olanak sağlamaktadır ve araştırma sonucuna göre bu zor molekülün araştırılmasını sona erdirmiştir.

    Teori:

         Beş azot atomu içeren kararsız bir moleküler halka olan Pentazol (HN5), bir yüzyıl boyunca araştırmacılar tarafından büyük ilgi görmüştür. Bir (N5)6 (H3O)3 (NH3) 4Cl tuzunda stabilize olan pentazolat anyonun sentezi ve karakterizasyonu rapor edilmektedir. Anyon, m-kloroperbenzoik asit ve demirli bisiglisinat kullanılarak, çok atomlu bir arilpentazol içinde C-N bağının doğrudan bölünmesiyle üretildi. Yapı, siklo-Ns- halkasının klorür, amonyum ve hidronyum ile stabilize edildiğini vurgulayan tek kristal x-ışını kırınım analizi ile teyit edildi. Termal analiz, termogravimetriye göre ölçülen başlangıç bozunma sıcaklığına dayanarak 117oC'nin altında tuzun stabilitesini gösterdi.

    Daha fazla:Chong Zhang et al. Synthesis and characterization of the pentazolate anion-N- in (N)(HO)(NH)Cl, Science (2017). DOI: 10.1126/science.aah3840.

    Çeviri: Celal DEMİRTAŞ

    Yayınlama tarihi: 19.02.2017

    Referans Dergi:Science

.
.