Азот животворящий


Гео и язык канала: Россия, Русский
Категория: Познавательное


Homo Sapiens non urinat in ventum

Связанные каналы

Гео и язык канала
Россия, Русский
Статистика
Фильтр публикаций


Репост из: Зоопарк из слоновой кости
#зоопарк_одобряет

В "Успехах химии" вышла большая статья об ИИ в подготовке научных статей. В авторах - большинство редакторов лучших отечественных журналов по химии.

По сути, коллеги четко сформулировали свою позицию и как главреды, и как профильные специалисты, причем сделали это с опорой на уже накопленный богатый международный опыт. Мы посмотрели - вышло в высшей степени здраво.

Пример ОХНМ РАН - другим наука: они первыми сделали то, чего ждали от тех, кто рулит хорошей отечественной профессиональной периодикой в содержательном смысле.

Почему в итоге этим занялись учёные, а "публикационные администраторы", которые по должности обязаны были об этом думать тоже, не сделали ничего - без комментариев. Наверное, потому что учёным не все равно, что будет с нашими журналами.


Репост из: Первый химический
Получение аммиака: альтернатива процессу Габера-Боша

Получение аммиака из азота воздуха — фундаментальная задача химической промышленности. Традиционный процесс Габера-Боша требует колоссальных затрат энергии, высоких температур и давлений. В качестве экологичной альтернативы уже много лет рассматривают электрохимическое восстановление азота (NRR) в мягких условиях. Этот процесс проводится на поверхности таких металлов, как Ru, Au или Pt, то есть металлов-катализаторов гидрирования.

Вследствие этого на пути к эффективному электрокаталитическому синтезу NH₃ стоит серьёзная проблема — конкурирующая реакция выделения водорода (HER). В большинстве систем протоны гораздо охотнее восстанавливаются до газообразного H₂, чем связываются с инертной молекулой N₂, из-за чего селективность и Фарадеевская эффективность процесса оказываются крайне низкими.
Подход к решению именно этой проблемы предложили исследователи из Южной Кореи и Канады. В работе, опубликованной в JACS, учёные предлагают подавлять HER с помощью добавления в реакционную среду объёмных (стерически затрудненных) доноров протонов — например, замещённых пиридинов или аминов (рис. 1).

Дело в том, что стадия Фольмера в реакции HER (подход донора вплотную к катализатору для передачи протона на металл) крайне чувствительна к размерам молекулы. Увеличение пространственного объёма донора создаёт высокие стерические помехи и резко повышает энергетический барьер HER (* → *H), так как протон мал и переносится непосредственно на поверхность металла (рис. 2). В то же время перенос протона на уже адсорбированную молекулу азота (*N₂ → *N₂H) практически не зависит от объёма донора, так как N₂ «выступает» над поверхностью (рис. 3).

Интересно отметить, что авторы доказали с помощью расчётов и молекулярной динамики: определяющим фактором блокирования HER является именно стерическая нагруженность донора, а не эффекты его сольватации в растворителе.

Современная химия всё ближе подходит к созданию экологичного аналога процесса Габера-Боша. Возможно, уже скоро мы сможем эффективно связывать атмосферный азот на более простом и компактном оборудовании.

Ссылка на статью

#хиа_наука

👍👍👍 — главные новости из мира химии
MAX | ВК | Дзен | Сайт




Теперь действительно о важном на ночь глядя:

АЗОТ. Французское название элемента (azote) также предложил Лавуазье — от греческой отрицательной приставки а и греч. zoos — “живой” (тот же корень в слове “зоология” и массе его производных — "зоопарк", "зоогеография” "зооморфизм», "зоопланктон”, “зоотехнику" и т.д.). То есть azote — “безжизненный”. Название не вполне удачное: азот, хотя и не пригоден для дыхания, для жизни совершенно необходим, так как входит в состав любого белка, любой нуклеиновой кислоты.

Того же происхождения и немецкое название азота Stickstoff дословно — "удушливое вещество”. Кстати, современные украинские названия азота как простого вещества и химического элемента (а также ряда других элементов) различны, причем название элемента пишется с прописной буквы. Поэтому в данном случае не возникает противоречия между названием и свойством: простое вещество, газ (по-украински азот) непригодно для дыхания, а азот как элемент (по-украински Нітроген) для жизни совершенно необходим.

Корень “аз(о)” присутствует во множестве химических терминов: азид, азосоединение, азин, тетразин, тетразол, гидразин, гидразон, гидразид, гидразобензол, азацикло- бутадиен, азиридин, оксазолон, изоксазолин (последние два вещества содержат также кислород, на что указывает "окс"), пиразолон и т.д. и т.п.

Латинское название элемента Nitrogenium и английское nitrogen происходят от др.-евр. neter или от др.-егип. niter. Затем этот термин попал в греческий (nitron) латинский (nitrum) языки; так в древности называли природную щелочь — соду, а позднее селитру. Корень нитр(о) встречается во множестве химических терминов: нитраты, нитриты и нитриды, нитрозилы и нитрозиды, нитрилы и нитроксилы (свободные радикалы), нитро- и нитрозосоединения...

В заключение рассказа о богатом на производные азоте —интересное дополнение. Слово azot, оказывается, было знакомо средневековым алхимикам, но смысл в него они вкладывали совершенно иной. Для них оно означало первичную материю, начало и конец всего сущего. Дело в том, что первая буква этого слова была общей для всех древних алфавитов: др.-евр. алеф, греч. альфа0 и лат. а, — а следующими тремя буквами эти алфавиты заканчивались: лат зет, греч. омега, др.-евр. тав. Так что в слове azot усматривали некий мистический смысл.

И. Леенсон "Язык химии. Этимология химических названий"


Из синтетически полезного за последнее время — статья про новый N-аминирующий реагент для N-гетеров — 6-(aminooxy)dibenzo[c,e][1,2]oxaphosphinine 6-oxide.

Исходники продажные и копеечные. Синтез глубоко примитивен по заверениям авторов, а продукт устойчив в зное, ветре и дожде почти как таф 3 погоды (олды поймут).

Скоуп авторы решили не раздувать, но примеры примерные и поскольку "джентльмены привыкли доверят друг другу", то пробуем, дамы и господа.


Из полезного за последнее время - это обзорный обзор по сросшимся азолам, новшествами их синтеза и структура-свойственной внутрянке. По сути, это логическое продолжение работы 20-года, только на этот раз где-то бабулю потеряли.


Хорошая статья на подумать о жизни и химии. Я бегая глазами по этим строкам:

"The conclusion – perhaps not entirely unexpected – from the above analyses is that strategic-disconnection rules, while valuable for human retrosynthetic reasoning, are not actionable algorithmically due to limited specificity and low accuracy. Crucially, they do not offer guidance on how to reach the molecular contexts in which they become applicable – for example, how to manipulate or protect functional groups to resolve reactivity conflicts, or how to achieve substitution patterns that activate specific bonds for disconnection. Human experts navigate these challenges using deep intuition and accumulated experience"

вспомнил старика Дж. Сёрла и его деления на сильный и слабый искусственный интеллекты и убеждение, что компуктеры только с синтаксисом справляются, а человеческие 1,2-1.4 кг ещё и с семантикой.


Микросекунда селфхарма


Репост из: JACS ASAP
Balancing N2 Activation in Two-Dimensional Electrides for Ammonia Synthesis

Ruoqian Jiang, Seungmin Yu, Fangkun Sun, Miao Xu, Xiaojun Lu, Zichuang Li, Wen-Qian Li, Kailong Qian, Sijia Zheng, Jiaqi Wang, Yanpeng Qi, Jun Li, Linfeng Pan, Sang-Won Park*, Jiazhen Wu*, Jie-Sheng Chen, Tian-Nan Ye*

Abstract: Two-dimensional (2D) electrides, featuring interlayer-delocalized anionic electrons, hold promise for N2 activation but face challenges in catalytic ammonia synthesis due to structural instability under reaction conditions. Here, we introduce a dual-site catalyst using the robust 2D metal carbide Y2C electride as a platform, where N2 is activated at electron-rich interlayers and H2 dissociates on supported Ni nanoparticles, enabling efficient and stable ammonia production. Through Raman spectroscopy, XPS, and DFT calculations, we uncover a scaling relationship for N2 activation in 2D electrides: intermediate N2 binding strength correlates with the formation of reactive (N2)δ− intermediates, crucial for efficient NH3 production. Leveraging this insight, La-doped Y2C (La-Y2C) optimizes N2 activation, and the Ni/La-Y2C catalyst achieves an exceptional activity of 34.6 mmol·g–1·h–1 at 400 °C and 1.0 MPa, surpassing reported Ni-based catalysts, the benchmark Cs–Ru/MgO, and industrial wüstite-based Fe under identical conditions. These findings provide a rational framework for designing advanced 2D electrides for controllable N2 activation and sustainable ammonia synthesis.

❯ Link to the article


Всё пытаются Габера с Бошом переиграть. Не понимают, что начинать надо с отравляющих веществ.


Недавеча как вчера (в апреле) на свет появилась сборная солянка по энергоёмкости, которую пока удаётся оценить только по оглавлению в силу недоступности текстов (наследники благородного пиратства вы очень нужны). На первый взгляд всё выглядит весьма симпатично - пять частей говорящих самих за себя:
Part I : Novel and Future Energetic Materials
Part II : Energetic Materials for Chemical Propulsion and Power Generatio
Part III : Sensitivity of Energetic Materials
Part IV : Solid Rocket Propulsion
Part V : Hybrid Rocket Propulsion.
Авторы в преступлениях против человечества и химии также не были замечены, так что у кого есть возможность полистать сий опус рекомендую.

Сами составители преподносят себя так: "Written by a team of highly qualified authors with significant experience in the field, Energetic Materials and Techniques addresses many high-interest topics, including the following:
Neural networks’ role in development of a high-energy materials genome and problems and approaches for estimating the enthalpy of formation of energetic materials
Combustion of silicon as a carbon-free energy carrier and theoretical developments in combustion of aluminum-based reactive materials
Ammonium nitrate-based cocrystals as promising oxidizers for solid rocket propellants and preliminary particle size distribution measurements in a new installation that reduces inherent bias
Surface accumulation layers in metallized solid fuel propulsion and hypergolic propellants based on hydrogen peroxide oxidizer
Accelerated combustion simulations of hydrogen-air flames in the HYLON swirled injector in OpenFOAM".




Репост из: JACS ASAP
Photo-Stitching of Nitroalkanes via Cross-Denitrative Olefination

Joshua K. Mitchell, Shrey P. Desai, Joseph M. Bergen, Alexandria Reyes, Maxwell S. McLean, Poulami Ghosh, Ajay H. Bansode, Marvin Parasram*

Abstract: Despite their centrality in molecular design, stereodefined tri- and tetrasubstituted alkenes remain challenging to access, as most olefinations favor lower substitution and fail under sterically congested settings. Herein, we report the photoinduced cross-denitrative olefination of nitroalkanes to afford tri- and tetrasubstituted alkenes. Visible light excitation of in situ–generated nitronates promotes a photo-stitching event via denitrative cross-coupling of two nitroalkanes. The transformation tolerates a variety of functionalized nitroalkanes, including carbonyl- and heterocycle-containing substrates, complements metathesis and carbonyl olefination, and scales efficiently. Mechanistic studies support a photoinitiated and photopropagated nucleophilic-radical substitution and radical-chain elimination sequence in which nitronates function as photoreductants to generate radical-anion intermediates that undergo a subsequent photodriven β-elimination. These findings establish a previously inaccessible light-driven elimination process for radical-mediated olefination from readily available building blocks.

❯ Link to the article


Репост из: JACS ASAP
High-Pressure Investigation of the I–N System: Discovery of the Nitric Ozonide [N3]3– (“Ozonitride”) Species and Multicenter Bonding in Iodine Frameworks

James Spender, Linda Reitz, Umbertoluca Ranieri, Akun Liang, Sarah Bolton, Qian Zhang, Ryan Stewart McWilliams, Bernhard Massani, Stella Chariton, Vitali Prakapenka, Eleanor Lawrence Bright, Nico Giordano, Richard Dronskowski, Florian Trybel, Dominique Laniel*

Abstract: Despite binary nitrides being heavily investigated at high pressures in the past decade, nitrogen halides are still a terra incognita at pressures exceeding 1 bar. Due to the unique chemistry of halogens, they are fertile grounds for the discovery of novel nitrogen species. Here, we report the high-pressure investigation of the I–N system up to 120 GPa using laser-heated diamond anvil cells and the synthesis of the first two thermodynamically stable binary iodine–nitrogen compounds, I4(N2)3 and I2(N2)(N3), formed from 81 and 95 GPa, respectively. Their crystal structures were solved and refined through synchrotron single-crystal X-ray diffraction measurements. I4(N2)3 is comprised of a layered polymeric iodine framework of hexagonal iodine units and infinite linear iodine chains─both evidenced to feature multicenter bonding─along with N2 dimers. In contrast, I2(N2)(N3) exhibits corrugated and distorted I6 layers along with N2 dimers as well as a hitherto unknown nitrogen species, [N3]3–. This anion is both isosteric and isoelectronic with ozone (O3), leading to its designation as a nitric ozonide (or “ozonitride” for simplicity). The stability domain of each compound is investigated, and their bulk modulus determined. Accompanying density functional theory calculations provide further insight into the crystal chemistry, stability regime, and physical properties of the two iodine–nitrogen compounds.

❯ Link to the article


Мы тут все конечно же обожатели нарастить количество азотов в молекуле (и побольше, БОЛЬШЕ), но иногда приходится ради благой цели и убрать на промежуточных стадиях азотсодержащие группы. Добрые словацкие самаритяне написали шикарный обзор по протоденитрованию нитроалканов. Вкушайте.

P. S. За подгон лайки и любовь шлём BS




Репост из: Organic Letters ASAP
The Gradient Energetic Modification Method to Optimize the Balance between Energy and Thermal Stability of Tetrazole-Fused Pyrazolopyrimidines

Jing Liu, Xiangyu Niu, Jie Tang, Zhaodong Tang, Caijin Lei, Hongwei Yang*, Chuan Xiao*, Guangbin Cheng*

Abstract: In this work, a gradient energetic modification method was developed to systematically modulate the energy–stability balance through sequential structural modifications. Starting from nitrogen-rich fused heterocycle precursor 3-(1H-tetrazol-5-yl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidine-2,7-diamine (3), sequential salt formation, oxidation, and nitration reactions afforded the corresponding perchlorate salt 2,7-diamino-3-(1H-tetrazol-5-yl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-1-ium perchlorate (4), nitro compound 2-nitro-3-(1H-tetrazol-5-yl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-7-amine (5), and nitramine compound N-(7-amino-6-nitro-3-(1H-tetrazol-5-yl)pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl)nitramide (6), with a stepwise increase in detonation velocity from 7968 m·s–1 to 8069 m·s–1 and finally to 8533 m·s–1. Concurrently, a gradual decline in thermal decomposition temperature was observed from 190.3 to 185.2 °C and ultimately to 181.7 °C; this progressive trade-off culminated in compound 6, which achieves a substantially enhanced detonation performance that was accompanied by only a slight decrease in thermal decomposition temperature, which remained within an acceptable range. Thus, the gradient energetic modification method developed herein achieves an optimal balance between enhanced detonation performance and retained structural stability.

❯ Link to the article


Репост из: Первый химический
I Российская конференция по истории химии

16–17 июня 2027 г. в Москве, в Институте общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, будет проведена I Российская конференция по истории химии, организованная Российской академией наук, Отделением химии и наук о материалах РАН, Научным советом РАН по истории химии и ИОНХ РАН. Конференция станет первой в России научной площадкой, полностью посвящённой истории химии.

Тематика конференции:
• процессы формирования химии
• химия в древнем мире и Средних веках. Алхимия
• рождение научной химии
• структуризация химии и противоположные процессы
• становление и развитие отдельных направлений химической науки
• выходы в технологию и промышленность, внедрение оригинальных разработок
• крупные учёные-химики и инженеры-химики
• развитие химической науки в отдельных регионах, учреждениях, компаниях
• история химического инструментария и лабораторий
• музеи и памятные места
• литература по истории химии
• преподавание истории химии и химической технологии
• история международных контактов химиков
• химия и химики в произведениях литературы и искусства

Более подробная информация о конференции будет представлена в первом циркуляре в сентябре 2026 года и доступна на сайте Научного совета РАН по истории химии.

#хиа_конференция

👍👍👍— главные новости из мира химии
MAX | ВК | Дзен | Сайт


Репост из: Organic Letters ASAP
Synthesis of Azido Energetic Compounds Based on 2-(Pyrazol-4-yl)pyrazolo[4,3-e][1,2,4]triazolo[1,5-c][1,2,3]triazine via an Atom-Economical Intramolecular Dutt–Wormall-Type Process

Yiling Yang, Xu Yang, Hao Guo, Yi Wang, Jiaqi Chen, Qinglan Li, Xin Li, Wenjin Zhang*, He Huang*, Chenghui Sun*

Abstract: Azido energetic compounds are important components of primary explosives because of their excellent initiating ability. However, azido-group installation in energetic molecules usually relies on hazardous reagents such as NaN3. Herein, we report an atom-economical azido-group installation strategy based on an intramolecular Dutt-Wormall-type process that requires neither an external azide reagent nor an additional amine source. Using this approach, azido-containing energetic compound ATPTT was synthesized, showing excellent detonation performance (Dv = 9217 m/s) together with acceptable thermal stability (147 °C) and sensitivity (IS = 3.5 J; FS = 40 N). This work offers a new route to azido-functionalized nitrogen-rich energetic heterocycles and highlights its value for the development of high-performance primary explosives.

❯ Link to the article


Репост из: Organic Letters ASAP
Modular Synthesis of Dinitramino-Functionalized Pyrazole-Tetrazole and Its Derivatives: Achieving Superior Detonation Performance

Lingzhun Meng, Lei Liu, Zijian Li, Yuji Liu, Wei Huang*, Yongxing Tang

Abstract: A modular synthetic strategy for the construction of 3,5-dinitramino-4-(1H-tetrazol-5-yl)-1H-pyrazole (3) and its salts (3a–3d) was reported. The route hinges on a [3 + 2] cycloaddition to forge the pyrazole-tetrazole backbone, overcoming the steric constraints of multisubstituted pyrazoles, followed by regioselective nitration and salt formation with nitrogen-rich bases. Comprehensive characterization and performance evaluation revealed that the synergistic effect of the nitramino and tetrazole moieties significantly enhanced molecular packing density and detonation performance. Notably, the hydroxylammonium salt 3a features an exceptional detonation velocity of 9335 m·s–1 and a detonation pressure of 39.1 GPa and the hydrazinium salt 3b reaches a detonation velocity of 9350 m·s–1 and a detonation pressure of 36.1 GPa, while maintaining acceptable mechanical sensitivities. This work establishes a versatile platform for the design of high-energy-density materials by integrating bridged-ring heterocycles with dual functionalization, offering a promising direction for next-generation energetic materials.

❯ Link to the article

Показано 20 последних публикаций.