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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
1,3,3a 1,4,6,7,9-ヘプタアザフェナレン | |
その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| 5529795 | |
| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ6Ｈ3Ｎ7 | |
| モル質量 | 173.14グラム/モル |
| 外観 | 黄色の実線 |
| 不溶性の | |
| 溶解度 | アセトニトリルに可溶 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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ヘプタジン、またはトリス-トリアジン、シアメルリンは、化学式Cの化合物である。
6いいえ
7H
3、平面三角形のコアグループまたは3つの縮合トリアジン環で構成され、頂点に3つの水素原子があります。黄色の弱い蛍光を発する固体で、融点は300℃以上です。アセトニトリルなどの有機溶媒に溶けますが、水と光によって分解されます。[1] [2]
「ヘプタジン」という名前は、3つの水素が他の官能基に置換された誘導体化合物にも使用されます。ヘプタジンオリゴマーとポリマーは19世紀に発見されましたが、溶解性が低いため研究は長い間妨げられてきました。これらは難燃剤として使用されます。ヘプタジン誘導体は、有機エレクトロニクス、爆薬などへの潜在的な用途で最近注目されています。ヘプタジン自体の合成は1982年に初めて報告されました。[3]
歴史
ベルセリウスは1815年にチオシアン酸第二水銀 Hg(SCN)の点火が
2辰砂 、二硫化炭素、窒素のほかに、黄色の不溶性残留物も生成した。 [4] 同年、ヴェーラーは塩に火をつけて燃えると形成される特徴的なねじれた黄色の柱（学校の化学実験でよく使われる「ファラオの蛇」）について説明した。[4]この泡は最近、C
3いいえ
4シートは非常に薄く（ 20nm未満）、窒素原子によって角で結合したヘプタジンまたはトリス-トリアジンコアで構成されていると推測されています。 [5] [6]
1834年にリービッヒはメラミン、メラム、メロンと名付けた化合物について記述した。[7]その後数年で、レオポルド・グメリンとヴィルヘルム・ヘネベルクは、リービッヒが記述した化合物に関連すると最終的に認識される新しい塩を調製し、メロネートとシアメルレートと名付けた。[8] [9] [10]
これらの化合物の構造は、1937年にライナス・ポーリングとJ・ホームズ・スターディヴァントによって初めて解明されました。彼らは、これらの化合物がコアCを含むことをX線結晶構造解析によって示しました。
6いいえ
7彼らはこれを「シアメル核」と名付けた。[10] [11]
非置換ヘプタジンの合成は、1982年にRSホスマンらとN.レオナルドらのグループによって初めて報告された。[3] [1]
リービッヒメロンの構造は最終的に小松孝文によってヘプタジン単位の連結体で構成されていることが特定された[12] [11]
構造と特性
ポーリングとスターディヴァントによれば、ヘプタジン核は20種類の異なる構造の共鳴平衡として最もよく説明される：[10]
上記の最後の 3 つの構造にはそれぞれ、分子全体の回転やミラーリングが異なる 5 つのバージョンがあります。ミラーリングによって等価になる構造のペア、または 120 度回転によって等価になる 3 つ組の構造を平均すると、最初の 2 つと最後の 18 は次の図式に簡略化されます。
各破線または点線は、それぞれ共有結合の 1/2 または 1/3 を表します。
ヘプタジンは特異な結晶構造を持ち、そのセルは非対称な位置と方向で16個の分子にまたがっています。[3] [1]
理論計算によれば、ヘプタジンとその誘導体のいくつかでは、最低三重項状態（T1）のエネルギーは最低励起一重項状態（S1）よりも高い（約≈ −0.25 eV ）ことが示されています。したがって、ヘプタジンはフントの規則に違反する安定した閉殻有機分子の最初の例であると主張されました。[2]
派生語と用途
3つのアミノ置換基（2,5,8-トリアミノヘプタジン）を持つ誘導体はメレムと呼ばれる。メレムはNHの喪失を伴う縮合によって重合することができる。
3、ヘプタジン核がアミン（NH）架橋を介して結合する。こうして得られたオリゴマーとポリマーはメロンと呼ばれる。
メレムとメロンは効果的な難燃性化合物です。これらの化合物に共通するのは、非常に高い温度で溶解または分解し、いかなる溶媒にも溶けないという点です。このため、特性評価が困難です。
3 つのヒドロキシル置換基を持つヘプタジン誘導体はシアメル酸と呼ばれます。
アジド置換基と 2 つのヒドロキシル基を持つヘプタジン誘導体は、ライナス ポーリングの謎の分子と呼ばれています。これは、彼が 1994 年に亡くなる前に黒板に描いた最後の分子です (後世のために保存されています)。この謎を解くために 2 つの説が試みられています。ポーリングがワトソンとクリックより先にDNAの二重らせん構造を解明できなかったのは、ウラシルを互変異性ヒドロキシ化合物ではなくアミドと見なしていたためだと言われています。もう 1 つの説は、ポーリングがこの化合物を DNA に結合するための潜在的な分光学的ラベルとして使用することを意図していたことを示唆しています。ネルソン レナードは、ポーリングが「新しい用途のために、構造上のインスピレーションの源に戻ったに違いない」と述べました。[11]
トリアジド誘導体は高エネルギー密度物質（爆薬）としての利用が研究されている。[13]
窒化炭素C 3 N 4のグラファイト形態の1 つは、結合したヘプタジンで構成されていると考えられています。ヘプタジンは、ダイヤモンドのようなベータ窒化炭素の前駆体分子である可能性があります。
参考文献
- ^ abc Manouchehr Shahbaz、Shigeyuki Urano、Pierre R. LeBreton、Mitchell A. Rossman、Ramachandra S. Hosmane、Nelson J. Leonard (1984)、「Tri-s-triazine: 合成、化学的挙動、および原子価軌道構造の分光学的および理論的調査」。アメリカ化学会誌、第 106 巻、第 10 号、2805 ～ 2811 ページ。doi :10.1021/ja00322a014
- ^ ab Johannes Ehrmaier、Emily J. Rabe、Sarah R. Pristash、Kathryn L. Corp、Cody W. Schlenker、Andrzej L. Sobolewski、および Wolfgang Domcke (2019)：「ヘプタジンおよびポリマー炭素窒化物における一重項–三重項反転」。Journal of Physical Chemistry、セクション A、第 123 巻、第 38 号、8099-8108 ページ。doi : 10.1021/acs.jpca.9b06215
- ^ abcd Ramachandra S. Hosmane、Mitchell A. Rossman、Nelson J. Leonard (1982)、「トリ-s-トリアジンの合成と構造」アメリカ化学会誌、第104巻第20号、pp 5497–5499。doi : 10.1021/ja00384a046
- ^ ab H. Irving (1935)「ファラオの蛇の歴史的記録」。Science Progress、第30巻、第117号、62-66ページ。
- ^ Thomas S. Miller、Anita d'Aleo、Theo Suter、Abil E. Aliev、Andrea Sella、Paul F. McMillan (2017): 「ファラオの蛇: 古典的な窒化炭素材料への新たな洞察」。Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie ( ZAAC ) 643 巻、21 号、1572 ～ 1580 ページ。土井：10.1002/zaac.201700268
- ^ Xinchen Wang、Kazuhiko Maeda、Arne Thomas、Kazuhiro Takanabe、Gang Xin、Johan M. Carlsson、Kazunari Domen、Markus Antonietti (2009)：「可視光下で水から水素を生成する金属フリーポリマー光触媒」、Nature Materials第 8 巻、76-80 ページ。doi :10.1038/ nmat2317
- ^ J. リービッヒ (1834): Annalen Pharmacy、10、1.
- ^ L. グメリン (1835): Annalen Pharmacy、15、252。
- ^ W. Henneberg (1850): Annalen Chemie und Pharmacy、73、228。
- ^ abc ライナス・ポーリングとJHスターディヴァント（1937年）：「シアメル酸、ヒドロメロン酸および関連物質の構造」。米国科学アカデミー紀要、第23巻、第12号、615-620ページ。doi ：10.1073/ pnas.23.12.615
- ^ abc Elizabeth K. Wilson (2004)、「古い分子、新しい化学。長い間謎に包まれていたヘプタジンが、炭素窒化物材料の製造に利用され始めている」。Chemical & Engineering News、2004年5月26日。オンライン版は2009年6月30日にアクセス。
- ^ 小松民邦 (2001):「シアメル酸高分子の初めての合成と特性評価」。高分子化学と物理学、第 202 巻、第 1 号、19-25 ページ。doi :10.1002 / 1521-3935(20010101)202:1<19::AID-MACP19>3.0.CO;2-G
- ^ Dale R. Miller、Dale C. Swenson、Edward G. Gillan (2004)：「2,5,8-トリアジド-s-ヘプタジンの合成と構造：窒素に富む炭素窒化物の高エネルギー発光前駆体」アメリカ化学会誌、第126巻、第17号、5372-5373ページ。doi :10.1021/ ja048939y
外部リンク
- 難燃剤サプライヤー [1]