N_5^-与金属离子及有机阳离子的键合作用

通过单晶反映的晶体内部结构分析,研究了五唑负离子(N_5^-)与典型金属阳离子及非金属化合物的键合作用。结果表明,绝大部分含金属的五唑基化合物中,配位键普遍存在且η~1-N_5是金属离子与N_5^-的唯一配位模式;含水化合物中,氢键对五唑负离子的稳定起了重要作用;无水非金属五唑离子盐中,五唑靠N—H…N氢键稳定。根据五唑键合作用形式的区别可以将五唑的稳定存在形式分为4个大类,指出借助量子化学工具,在现有化合物基础上,准确模拟设计化合物的组装方式及阴、阳离子作用机理,将对新五唑基化合物的合成提供有力的理论基础。

全氮五唑化合物研究进展

早期的五唑化学研究主要集中在芳基五唑的取代基效应和化合物稳定性等方面,但均未能成功制备出在室温下稳定存在的cyclo?N_5^-化合物。2017年,我国科学家首次在低温条件下经过氧化切断的方法制备出稳定的cyclo?N_5^-,通过阳离子交换等方法得到不同结构的五唑含能离子盐,引起了含能材料领域的广泛关注。目前,全氮五唑材料的研究取得了一系列突破性进展,已成功制备出室温稳定的全氮五唑离子盐(cyclo?N5-),五唑类离子盐分解温度大多在100℃以上,且五唑阴离子能与富氮阳离子成盐,为开发新型五唑含能材料提供了新思路。本文梳理了五唑阴离子cyclo?N_5^-的理论研究、合成探索、结构表征、以及对五唑化合物未来发展的展望,从而为从事全氮材料合成研究工作者提供参考。