[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

“CN7-“アニオン

[スポンサーリンク]

CN7anion_1.gif

The CN7 anion
Klaptoke, T. M.; Stierstorfer, J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1122. DOI: 10.1021/ja8077522

独・Ludwig-Maximilian University of MunichのKlaptokeらによる報告です。

今回見いだされた化合物は、論文のタイトルにもなっている”CN7 アニオン“、すなわち5-アジド-1H-テトラゾールアニオンです。一見しての通り、小さな分子ながら窒素を多量に含みます。こういった窒素豊富化合物は、一般に高エネルギー化合物(high energy compound)となり、燃料・爆薬としての応用が期待されます。


彼らはカウンターカチオンを様々なものに変えたCN7塩化合物を調製しています。例えばヒドラジニウム(冒頭図)、アンモニウム、グアニジウム、リチウム、ナトリウム、カルシウムなどなど・・・

合成した化合物のうち幾つかは単結晶を取って3次元構造を構造決定しています。他の分析法(質量分析、多核NMR、IR、ラマン分光などなど)は試せる限り使ったということですが、多くのCN7金属塩は乾固した瞬間に即座に分解(=爆発)してしまうという話だそうで・・・((((;゚Д゚))))ガクガクブルブル!

どうやらX線構造の解析から、イオン間の相互作用・水素結合の強さが化合物の安定化に効いているらしいです。乾いた化合物やイオン相互作用の弱いセシウム塩、ルビジウム塩、カリウム塩が超敏感なのはそういう理由では無いか、と考察されています。

しかしあまりにも敏感すぎる化合物らしく、実用には堪えなさそうだというコメントはなされていました。

以下余談になりますが、この種の高エネルギー化合物の中では、トリニトロトルエン(TNT)は最もポピュラーでしょう。TNT火薬などの名称で通じ、『TNT何kg分の破壊力』などと爆発エネルギーの目安として使われるのもご存じの通りです。

TNT.gif

一方で、考え得る爆薬のなかで理論上最強とされているのは、オクタニトロキュバン(ONC)。不安定なN-O結合を沢山持つうえに、高度にひずみのかかったとんでもない高エネルギー化合物です。シカゴ大学のEatonらによって1999年に合成されています。これは既報の合成法があまりに煩雑なため、実用には至っていませんが、実際に携わった研究者がいかにおそるおそる取り組んでいたか・・・想像に難くありませんよね。

cubane.gif

ちなみに、現在実用されている爆薬で最も強力なものは、ヘキサニトロヘキサアザイソウルチタン(HNIW)という化合物。これは理論計算から合理的に設計された化合物ということで、複雑に見えて合成法もなかなかカンタンな模様です(でもくれぐれも、自分で作ったりしないでください(笑))。

HNIW.gif

こういった高エネルギー化合物の研究は、軍事がらみの歴史も綿綿とあり、なかなかに興味深い世界とも思えます。またいずれ、まとめ記事を書いてみたいと思います。

  • 関連文献
[1] (a) Stierstorfer, J.; Klapo  tke, T. M.; Hammerl, A.; Chapman, R. D. Z. Anorg. Allg. Chemie 2008, 634, 1051. (b) Hammerl, A.; Klapotke, T. M.; Mayer, P.; Weigand, J. J. Propellants, Explos. Pyrotech. 2005, 30, 17. (c) Hammerl, A.; Klapotke, T. M.; Noth, H.; Warchhold, M.; Holl, G. Propellants, Explos., Pyrotech. 2003, 28, 165. (d) Hammerl, A.; Klapoke, T. M. Inorg. Chem. 2002, 41, 906.

  • 関連書籍
火薬と爆薬の化学
東海大学出版会
Tenney Lombard Davis(原著)姉川 愼一(翻訳)細谷 文夫(翻訳)
発売日:2006-03
火薬工学
森北出版
発売日:2001-07
おすすめ度:4.0
おすすめ度4 火薬の知識
エネルギー物質の科学―基礎と応用
朝倉書店
John A. Conkling(原著)
発売日:1996-09
おすすめ度:4.0
おすすめ度4 エネルギー物質の化学?
エネルギー物質ハンドブック
共立出版
火薬学会(編集)
発売日:1999-02
おすすめ度:5.0
おすすめ度5 火薬を取り扱う者は読むこと
  • 関連リンク

窒素はどこまでつながれる? (有機化学美術館)

炭素と窒素のコンビネーション (有機化学美術館)

アジドの話 (1)  (2) (有機化学美術館)

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 暑いほどエコな太陽熱冷房
  2. 学会ムラの真実!?
  3. ゲームプレイヤーがNatureの論文をゲット!?
  4. ワインのコルク臭の原因は?
  5. もし新元素に命名することになったら
  6. 2010年ノーベル化学賞ーお祭り編
  7. 文具に凝るといふことを化学者もしてみむとてするなり⑥:実験室でも…
  8. カスケード反応で難関天然物をまとめて攻略!

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 食品アクリルアミド低減を 国連専門委「有害の恐れ」
  2. Nature Chemistryデビュー間近!
  3. 第13回 化学を楽しみ、創薬に挑み続ける ―Derek Lowe博士
  4. ハイブリット触媒による不斉C–H官能基化
  5. 有機化合物のスペクトルによる同定法―MS,IR,NMRの併用 (第7版)
  6. 第14回「らせん」分子の建築家ー八島栄次教授
  7. イオンのビリヤードで新しい物質を開発する
  8. ニトロンの1,3-双極子付加環化 1,3-Dipolar Cycloaddition of Nitrone
  9. チャド・マーキン Chad A. Mirkin
  10. ニコラス反応 Nicholas Reaction

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

二水素錯体 Dihydrogen Complexes

水素分子がサイドオン型で金属中心に近づくと、二水素錯体を形成することができる。こうして形成した二水素…

分析化学科

お申込み・詳細はこちら◇分析化学科 (定員16名)本研修では「ものづくり企業」の品質管理等で…

多角的英語勉強法~オンライン英会話だけで満足していませんか~

国際学会で発表するにも、論文を書くにも、研究室の留学生と飲みにいくにも英語は必要です。しかし、それぞ…

ペプチドの革新的合成

第215回のスポットライトリサーチは、中部大学総合工学研究所分子性触媒センター助教・村松渉先生にお願…

年収で内定受諾を決定する際のポイントとは

転職活動の終盤で複数の企業から内定を獲得した際、「年収が決め手となって内定を受諾…

安定なケトンのケイ素類縁体“シラノン”の合成 ケイ素—酸素2重結合の構造と性質

第214回のスポットライトリサーチは、東北大学大学院理学研究科化学専攻(岩本研究室)・小林 良さんに…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP