ഹെക്‌സാനൈട്രോജൻ (N6): നൈട്രജന്റെ ഒരു പുതിയ ന്യൂട്രൽ അലോട്രോപ്പ്

N₂ നൈട്രജന്റെ ന്യൂട്രൽ, സ്ഥിരതയുള്ള ഘടനാ രൂപം (അലോട്രോപ്പ്) മാത്രമേ അറിയപ്പെടുന്നുള്ളൂ. ന്യൂട്രൽ N ന്റെ സിന്തസിസ്₃ കൂടാതെ എം₄ നേരത്തെ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നു, പക്ഷേ അങ്ങേയറ്റത്തെ അസ്ഥിരത കാരണം അവയെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. ഹെക്‌സാനൈട്രോജന്റെ (N) മുറിയിലെ താപനില സമന്വയത്തിൽ ഗവേഷകർ ഇപ്പോൾ വിജയിച്ചിരിക്കുന്നു.₆), 10K താപനിലയിൽ ആർഗോൺ മാട്രിക്സുകളിൽ അവർക്ക് പിടിക്കാൻ കഴിയുന്ന നൈട്രജന്റെ ഒരു പുതിയ ന്യൂട്രൽ അലോട്രോപ്പ്. N ന്റെ സിന്തസിസ്₆ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് പരിശോധനയിലൂടെ സ്ഥിരീകരിക്കുകയും പുതിയ അലോട്രോപ്പ് സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്ന് തെളിയിക്കുകയും ചെയ്തു. വിഘടന പ്രതിപ്രവർത്തനം എക്സോതെർമിക് ആയിരുന്നു, വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്തു, ദ്രാവക നൈട്രജൻ താപനിലയുടെ ആവശ്യകതയ്ക്ക് വിധേയമായി ഒരു ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യയായി സാധ്യമായ പ്രയോഗത്തെ ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇതൊക്കെയാണെങ്കിലും, നൈട്രജന്റെ ഒരു പുതിയ സ്ഥിരതയുള്ള, നിഷ്പക്ഷ അലോട്രോപ്പ് തയ്യാറാക്കൽ രസതന്ത്രത്തിലെ ഒരു പ്രധാന വികാസമാണ്.   

ഒരേ മൂലകത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത രീതിയിലുള്ള ബോണ്ടിംഗിന്റെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന വ്യത്യസ്ത ഘടനാ രൂപങ്ങളാണ് അലോട്രോപ്പുകൾ. അവയുടെ ഘടനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അവയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ നോൺറാഡിക്കൽ രൂപങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ചാർജ്-ന്യൂട്രൽ ആണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഡയമണ്ട്, ഗ്രാഫൈറ്റ്, ഗ്രാഫൈൻ കാർബണിന്റെ നിഷ്പക്ഷവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ അലോട്രോപ്പുകളാണ്. അതുപോലെ O₂ ഒപ്പം ഓ₃ (ഓസോൺ) ഓക്സിജന്റെ അലോട്രോപ്പുകൾ.  

നൈട്രജന്റെ നിഷ്പക്ഷവും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഘടനാപരമായ രൂപങ്ങളെക്കുറിച്ച് എങ്ങനെയുണ്ട്? പഴയ നല്ല N₂ നൈട്രജന്റെ അറിയപ്പെടുന്ന ഒരേയൊരു സ്ഥിരതയുള്ള അലോട്രോപ്പ് ആണ്. മറ്റ് രണ്ട് ന്യൂട്രൽ അലോട്രോപ്പുകൾ N₃ കൂടാതെ എം₄ യഥാക്രമം 1956 ലും 2002 ലും ഇവ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിരുന്നു, പക്ഷേ അങ്ങേയറ്റത്തെ അസ്ഥിരത കാരണം അവയെ ഒറ്റപ്പെടുത്താൻ കഴിഞ്ഞില്ല.  

രസതന്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോൾ സി വിജയകരമായി സംശ്ലേഷണം ചെയ്തു._2h-സിമെട്രിക് ഹെക്‌സാനൈട്രോജൻ (സി_2h-N₆) മുറിയിലെ താപനിലയിൽ. [C_2h രാസ ലോകത്ത് കാണപ്പെടുന്ന ഒരു സാധാരണ സമമിതിയാണ് സമമിതി. AC_2h-സമമിതി തന്മാത്രയ്ക്ക് ഇരട്ട ഭ്രമണ അച്ചുതണ്ടും (C2) ഒരു തിരശ്ചീന ദർപ്പണ തലവും (σh) ഉണ്ട്].   

ഹെക്സാനൈട്രോജൻ (N₆), നൈട്രജന്റെ പുതിയ ന്യൂട്രൽ അലോട്രോപ്പ്, കുറഞ്ഞ മർദ്ദത്തിൽ സിൽവർ അസൈഡുമായി (AgN2) ക്ലോറിൻ (Cl2) അല്ലെങ്കിൽ ബ്രോമിൻ (Br3) വാതക-ഘട്ട പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സമന്വയിപ്പിച്ചു. ഇതിനെത്തുടർന്ന് 10 കെൽവിനിൽ ആർഗോൺ മാട്രിക്സുകളിൽ ക്രയോജനിക് ട്രാപ്പിംഗ് നടത്തി. 77 കെൽവിനിൽ (ദ്രാവക നൈട്രജന്റെ തിളനില) ഒരു ഫിലിം ആയി ശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ ഹെക്സാനൈട്രോജൻ തയ്യാറാക്കാനും ഗവേഷകർക്ക് കഴിഞ്ഞു.  

ഹെക്സാനൈട്രോജൻ (N₆) ഇങ്ങനെ ലബോറട്ടറിയിൽ തയ്യാറാക്കിയത് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് രീതിയിൽ സ്വഭാവരൂപീകരണത്തിന് വിധേയമാക്കുകയും സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്ന് തെളിയിക്കുകയും ചെയ്തു.  

വിഘടനത്തിൽ, ഹെക്‌സാനൈട്രോജൻ (N₆) മൂന്ന് N ആയി വിഭജിക്കുന്നു₂ തന്മാത്രകൾ. പ്രതിപ്രവർത്തനം ഒരു മോളിലെ ഊർജ്ജത്തിന് 185.2 കിലോ കലോറി പുറത്തുവിടുന്നതിനാൽ, ബാഹ്യതാപനിലയുള്ളതാണ്, ഇത് TNT, HMX എന്നിവയുടെ വിഘടന സമയത്ത് പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജത്തേക്കാൾ ഭാരം അനുസരിച്ച് 2.2 ഉം 1.9 ഉം മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. വിഘടന സമയത്ത് ഇത്രയും വലിയ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നതിനാൽ, ഹെക്സാനൈട്രോജൻ (N₆) ഒരു വാഗ്ദാനമായ ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജ-സംഭരണ വസ്തുവായിരിക്കാം, എന്നിരുന്നാലും 77K-ൽ താഴെയുള്ള ദ്രാവക നൈട്രജൻ താപനിലയിൽ ഹെക്‌സാനൈട്രോജൻ സൂക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് ഒരു ഊർജ്ജ സംഭരണ-സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് നന്നായി പ്രവർത്തിച്ചേക്കില്ല.  

ഭാവിയിൽ എന്ത് പ്രയോഗം ഉണ്ടായാലും, ക്രയോജനിക് ക്രമീകരണത്തിൽ കുടുങ്ങിക്കിടക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള നൈട്രജന്റെ ഈ പുതിയ ന്യൂട്രൽ മോളിക്യുലാർ അലോട്രോപ്പിന്റെ മുറിയിലെ താപനില തയ്യാറാക്കൽ രസതന്ത്രത്തിലെ ഒരു പ്രധാന വികാസമാണ്.  

*** 

അവലംബം:  

1. ക്വിയാൻ, ഡബ്ല്യു., മാർഡ്യൂക്കോവ്, എ. & ഷ്രൈനർ, പിആർ ഒരു ന്യൂട്രൽ നൈട്രജൻ അലോട്രോപ്പ് ഹെക്‌സാനിട്രോജന്റെ തയ്യാറാക്കൽ C2h-N6 . പ്രകൃതി 642, 356–360 (2025). പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്: 11 ജൂൺ 2025. ഡിഒഐ: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9 

***