氮和碳是自然界中常见的元素。然而，氮化学的发展明显落后于碳化学。Christ [1] 教授将此归因于氮-氮键和碳-碳键的稳定性差异。从N≡N、N=N到N-N键，键解离能显着增加，稳定性迅速变差，这与碳化学中稳定的C-C键和不稳定的C≡C键形成鲜明对比。因此，基于C-C键的稳定“多碳”结构已被开发出来，如C60、石墨烯和金刚石，而基于N-N或N=N键的“多氮”结构可以合成并稳定存在的很少。长期以来，仅成功分离出两种基于 N-N 或 N=N 键的多氮结构，即 N3 - 阴离子和 N5 + 阳离子。从另一个角度来看，由于多氮化合物是亚稳定的，它们将储存大量的能量并作为高能量密度材料的潜在候选者。五唑阴离子，由五个氮原子构成一个平面环，因此表示为环-N5，一直是多氮化学中的核心问题。首先，它被预测为理论上多氮结构中最稳定的物种之一，具有 27 kcal mol 的活化势垒以防止自动分解 [2]。其次，它是唑环中最后一个含有氮原子的成员，其芳香性与其等电子物种环戊二烯基阴离子C5H5相似。然而，分离 cyclo-N5 的方法出乎意料地困难。自 1915 年首次公开取代的五唑衍生物芳基五唑以来，仅见证了两个重要的里程碑，即 1999 年通过芳基五唑的电喷雾电离质谱法观察到 cyclo-N5 [3]，或者在超高压下通过压缩和激光加热 MN3 (M=Na, Cs) 和 N2 前体2017 [4]。直到最近，该领域才取得重大进展。芳基戊唑的选择性 C-N 键断裂是通过 Haas 使用碱金属的还原断裂 [5] 和我们使用间氯过苯甲酸和双甘氨酸亚铁的氧化断裂 [6,7] 实现的。值得一提的是，通过我们的策略，可以实现环N5的本体合成，这在世界范围内具有里程碑意义，对氮化学和多氮含能材料的发展具有重要的科学意义。作为一种新的合成结构，cyclo-N5的性质仍需进一步探索。幸运的是，cycloN5 - 在普通条件下表现出可接受的稳定性，并且会在 100 °C 以上分解，表观活化能 ~110 kJ/mol，优于 N5 + (<0 °C) 但比 N3 - (>400 °C) 差）。有了cyclo-N5，我们设想新型五唑衍生物的研究应包括但不限于以下方向。配位化学。以前的多氮结构，包括 N3 - 阴离子和 N5 + 阳离子，在与其他化合物的结合方面表现不佳，而 cyclo-N5 - 相当 0 °C) 但比 N3 - (>400 °C) 差。有了cyclo-N5，我们设想新型五唑衍生物的研究应包括但不限于以下方向。配位化学。以前的多氮结构，包括 N3 - 阴离子和 N5 + 阳离子，在与其他化合物的结合方面表现不佳，而 cyclo-N5 - 相当 0 °C) 但比 N3 - (>400 °C) 差。有了cyclo-N5，我们设想新型五唑衍生物的研究应包括但不限于以下方向。配位化学。以前的多氮结构，包括 N3 - 阴离子和 N5 + 阳离子，在与其他化合物的结合方面表现不佳，而 cyclo-N5 - 相当



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