Descoberta Revolucionária: O Primeiro Composto de Hexazina Abre Novas Fronteiras na Química

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Cientistas anunciaram a síntese do primeiro composto de hexazina, uma estrutura de anel aromático de nitrogênio que tem sido objeto de intensa pesquisa teórica por décadas. Esta descoberta, publicada na Nature Chemistry, representa um avanço significativo na química inorgânica e pode ter implicações profundas para o desenvolvimento de novos materiais e tecnologias. Por muito tempo, a hexazina (N6) foi considerada uma molécula hipotética, com sua existência limitada a previsões teóricas. No entanto, pesquisadores do Reino Unido, China, Suécia e Alemanha conseguiram sintetizar um complexo macromolecular, o K9N56, que contém anéis de hexazina [N6]4−. A síntese foi realizada sob condições extremas de alta pressão (46 e 61 GPa) e temperatura (acima de 2000 K) em uma célula de bigorna de diamante aquecida a laser, utilizando a reação direta entre nitrogênio e KN3. A estrutura complexa do K9N56, composta por 520 átomos por célula unitária, foi desvendada por meio de difração de raios X de monocristal de síncrotron e corroborada por cálculos de teoria do funcional da densidade. O ânion de hexazina [N6]4− observado é planar e possui características aromáticas, seguindo a regra de Hückel, o que o torna análogo ao benzeno, um dos compostos orgânicos mais fundamentais.

A importância desta descoberta reside não apenas na validação de décadas de pesquisa teórica, mas também no potencial para a criação de uma nova classe de materiais ricos em nitrogênio. Compostos com alta densidade de nitrogênio são de interesse particular devido ao seu potencial como propelentes de alta energia, explosivos e materiais com propriedades eletrônicas e ópticas únicas. A capacidade de estabilizar anéis de hexazina abre caminho para a exploração de novas químicas e aplicações que antes eram consideradas inatingíveis. Este marco na química do nitrogênio destaca a importância da pesquisa em condições extremas para a descoberta de novas estruturas e propriedades. A compreensão de como esses compostos se formam e se comportam sob tais condições pode levar a avanços em diversas áreas, desde a ciência dos materiais até a astrofísica, onde moléculas complexas de nitrogênio podem desempenhar um papel na formação de matéria em ambientes extraterrestres.

Mais informações acesse o artigo: https://doi.org/10.1038/s41557-023-01148-7