多氮化合物是指分子結(jié)構(gòu)中有多個氮原子直接相連的化合物,全部由氮元素組成的多氮化合物為全氮化合物,由于其高氮低碳?xì)浜恳约案邚埩κ沟么祟惢衔锲毡榫哂懈叩纳蔁,且易于實現(xiàn)氧平衡,因此全氮化合物和多氮化合物是理想的高能量密度材料,同時由于其分解產(chǎn)物為清潔的氮氣,多氮化合物被稱為“綠色含能材料”。由于其高張力造成的不穩(wěn)定性,多氮化合物的合成是一項富有挑戰(zhàn)性的工作,也是國際含能材料研究領(lǐng)域的熱點。除了作為含能材料使用外,多氮化合物還可作為氮化碳納米材料前體,在農(nóng)藥、醫(yī)藥、感光材料等領(lǐng)域的合成和應(yīng)用研究也異;钴S。
最近,北京理工大學(xué)材料學(xué)院的龐思平課題組合成了一種含有穩(wěn)定的N8結(jié)構(gòu)的多氮化合物(見8月份J. Am. Chem. Soc. , 2010, DOI: 10.1021/ja103525v.),由于采用了新的雜環(huán)偶聯(lián)方式,新化合物直接相連的氮原子數(shù)達(dá)到了8個,而且具有良好的熱穩(wěn)定性,DSC分解溫度為193.8℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此前報道的N5+等化合物,為設(shè)計、合成具有應(yīng)用價值的多氮材料提供了新思路。
新化合物還被發(fā)現(xiàn)具有光致變色特性,有機(jī)光致變色化合物是一種重要的有機(jī)功能材料,常用的偶氮苯類光致變色材料毒性很大,而多氮化合物分解產(chǎn)物為氮氣,清潔無污染,通過進(jìn)一步修飾,有可能合成出具有良好應(yīng)用前景的光致變色材料。
以上工作得到了國家自然科學(xué)基金和總裝預(yù)研項目的資助。