[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

“CN7-“アニオン

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. MSI.TOKYO「MULTUM-FAB」:TLC感覚でFAB-…
  2. ケミカル・ライトの作り方
  3. メーカーで反応性が違う?パラジウムカーボンの反応活性
  4. Kindle Paperwhiteで自炊教科書を読んでみた
  5. スローン賞って知っていますか?
  6. 史上最も不運な化学者?
  7. THE PHD MOVIE
  8. 秋の味覚「ぎんなん」に含まれる化合物

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 【書籍】「ルールを変える思考法」から化学的ビジネス理論を学ぶ
  2. シュミット グリコシル化反応 Schmidt Glycosylation
  3. 透明なカニ・透明な紙:バイオナノファイバーの世界
  4. いつも研究室で何をしているの?【一問一答】
  5. 「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」シリーズ
  6. 「科研費の採択を受けていない研究者」へ研究費進呈?
  7. 難溶性多糖の成形性を改善!新たな多糖材料の開発に期待!
  8. 米国もアトピー薬で警告 発がんで藤沢製品などに
  9. 孫悟飯のお仕事は?
  10. コッホ・ハーフ Koch-Haaf反応

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

イオンの出入りを制御するキャップ付き分子容器の開発

第124回のスポットライトリサーチは、金沢大学 理工研究域物質化学系錯体化学研究分野(錯体化学・超分…

リチウムイオン電池の課題のはなし-1

Tshozoです。以前リチウムイオン電池に関するトピックを2つほど紹介した(記事:リチウムイ…

アルコールをアルキル化剤に!ヘテロ芳香環のC-Hアルキル化

2015年、プリンストン大学・D. W. C. MacMillanらは、水素移動触媒(HAT)および…

三種類の分子が自発的に整列した構造をもつ超分子共重合ポリマーの開発

第123回のスポットライトリサーチは、テキサス大学オースティン校博士研究員(Jonathan L. …

超分子化学と機能性材料に関する国際シンポジウム2018

「超分子化学と機能性材料に関する国際シンポジウム2018」CEMS International Sy…

アメリカで Ph. D. を取る –研究室に訪問するの巻–

この連載は、米国の大学院で Ph.D. を取得することを目指す学生が日記感覚で近況を記録するためのも…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP