29 August 2023, 12:00 Буряк Никита

Учёные впервые исследовали мезоионное соединение в роли энергоёмкой жидкости

Ионные жидкости находят все более широкое применение в химической технологии. Одно из важных приложений – их предлагаемое использование в качестве энергоемких материалов, например компонентов жидких ракетных топлив. По сравнению с «классическими» компонентами жидких топлив, такими как несимметричный диметилгидразин, энергетические ионные жидкости имеют ряд преимуществ. Они менее летучи, обладают большей плотностью, являются менее токсичными. Однако большинство исследованных на данный момент таких жидкостей являются кислород-дефицитными и могут быть использованы только вместе с внешним окислителем. В свою очередь, внедрение мезоинного пятичленного гетероцикла (цикла с делокализованными положительным и отрицательным зарядами) позволяет получить высокоэнергетические ионные соединения.

Учёные впервые исследовали мезоионное соединение в роли энергоёмкой жидкости

Учеными из ФИЦ ХФ РАН и ИОХ РАН продолжены ранее начатые исследования мезоионных 3-R-1,2,3,4-оксатриазол-5-онов (азасиднонов) и посредством двухкомпонентной реакции конденсации N-метил-N-нитрозогидразина с фосгеном в присутствии карбоната калия синтезирован простейший стабильный представитель ряда – 3-метилазасиднон.

Это соединение представляет собой первый пример энергоемкой мезоионной жидкости, и его свойства до настоящего времени были неизвестны. Оказалось, что данное соединение, являясь жидким при комнатной температуре, имеет наибольшую плотность среди всех известных метилированных пятичленных гетероциклов (1.49 г/см3) и обладает приемлемой летучестью, хорошей термической стабильностью, а также нечувствительно к ударным нагрузкам. Выяснилось, что эффективность горения 3-метилазасиднона сопоставима с эталонной энергетической ионной жидкостью – 2-гидроксиэтилгидразиний нитратом. Таким образом, полученный азасиднон является перспективным функциональным материалом для разработки «зеленых» моно- и бикомпонентных топлив.

«Наличие двух атомов кислорода в азасидноновом цикле обеспечивает удовлетворительный кислородный баланс и, как следствие, высокие энергетические характеристики при использовании 3-метилазасиднона как в качестве монотоплива, так и в модельных композициях с окислителем», - добавил один из авторов публикации, кандидат технических наук Никита Вадимович Муравьев.

News article publications

Read also

Разработан кристаллический материал, меняющий свою структуру при освещении
Исследователи из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН создали слоистый материал, структурой которого можно управлять с помощью света. Новый материал состоит из ультратонких положительно заряженных слоев гидроксида иттрия и встроенных между ними анионов – кислотных остатков коричной кислоты (циннамат-анионов). При облучении ультрафиолетовым светом форма и размер анионов изменяются, что приводит к сжатию структуры гибридного соединения.
Crystal chemistry
Organic Chemistry
Organic materials
5 October 2023
Подборка статей российских ученых за май (часть 1)
Мы запускаем новую рубрику, в которой будем публиковать статьи российских ученых, опубликованных в топовых научных журналах за последнее время. В первой части мы подобрали 25 статей, опубликованных в мае в журналах издательства American Chemical Society (ACS)
Chemistry of coordination compounds
Chemistry of high molecular weight compounds
Crystal chemistry
Inorganic chemistry
Materials Science
Nanotechnology
Organic Chemistry
Petrochemicals
Physical Chemistry
Proteomics
30 May 2022
Новый подход, позволяющий создавать светоизлучающие материалы на основе палладия
Химики разработали подход, позволяющий создавать новые светоизлучающие материалы на основе органических соединений палладия. Открытие в перспективе может стать основой для светодиодов нового поколения, которые будут использованы при создании дисплеев в смартфонах, мониторов, а также приборов ночного видения.
Metals and their alloys
Organic Chemistry
Organometallic chemistry
25 March 2024
Органические ионы сделают синтез азотсодержащих веществ экологичнее
Химики успешно опробовали органические катализаторы, с помощью которых можно переносить атомы водорода от одной молекулы к другой. Этот процесс широко используется в фармацевтике при производстве лекарств. Обнаруженное свойство позволит существенно расширить область применения таких катализаторов и заменить токсичные аналоги на основе тяжелых металлов во многих сферах, требующих химического синтеза.
"Green" chemistry
Organic Chemistry
Synthesis
21 March 2024
Нашли древнейшее свидетельство использования кипячения для приготовления красок
Археологи определили, что древние люди, жившие в Мезмайской пещере на Северном Кавказе, уже 31 тысячу лет назад использовали многокомпонентные краски. Они состояли из битума и белой и красной глины с белковым связующим на основе желатинового клея. Чтобы получить такой клей, люди кипятили кожу или кости животных. На сегодняшний день это самое древнее свидетельство кипячения в истории.
Archaeology
History
Organic materials
29 January 2024
Катализаторы из винной кислоты повысят оптическую чистоту органических молекул
Ученые создали металлокомплексные катализаторы на основе палладия и органических молекул, содержащих атомы серы и фосфора. Использование этих катализаторов позволяет получать соединения с оптической чистотой до 99%. Оптическая чистота важна при производстве лекарств, витаминов и пестицидов, поскольку она влияет на их биологическую активность.
Catalysis
Organic Chemistry
Synthesis
25 January 2024