N2 是氮唯一已知的中性和稳定的结构形式（同素异形体）。中性N的合成3 和N4 此前已有报道，但由于极不稳定而无法分离。如今，研究人员已成功在室温下合成六氮（N6)，一种新的中性氮同素异形体，它们可以在10K下被捕获在氩气基质中。N的合成6 经光谱证实，新的同素异形体稳定。分解反应放热，释放大量能量，表明其可能作为储能技术应用，但需满足液氮温度要求。尽管如此，制备一种新的稳定、中性的氮同素异形体仍是化学领域的一项重大进展。
同素异形体是指同一元素中原子以不同方式结合而产生的不同结构形态。它们基于结构而具有不同的性质，并且以非自由基形式存在，呈电荷中性。例如，金刚石、石墨和 石墨烯 是碳的中性、稳定的同素异形体。O 也是2 和O3 （臭氧）氧的同素异形体。
那么中性、稳定的氮结构形式又如何呢？2 是氮唯一已知的稳定同素异形体。另外两种中性同素异形体 N3 和N4 早在 1956 年和 2002 年就曾报道过，但由于极度不稳定而无法分离。
化学家们现在已经成功合成了 C2h-对称六氮（C2h-N6) 在室温下。[C2h 对称性是化学世界中常见的对称形式。AC2h-对称分子具有二重旋转轴（C2）和水平镜面（σh）]。
六氮（N6)，一种新的中性氮同素异形体在室温下通过氯 (Cl2) 或溴 (Br2) 与叠氮化银 (AgN3) 在减压条件下发生气相反应而合成。随后，在 10 开尔文的氩气基质中进行低温捕集。研究人员还能够在 77 开尔文（液氮的沸点）下制备纯六氮薄膜。
六氮（N6) 在实验室中制备，通过光谱表征，证明其稳定。
分解时，六氮（N6) 分解成三个 N2 分子。该反应放热，每摩尔能量释放185.2千卡，比TNT和HMX按重量分解时释放的能量分别高出2.2倍和1.9倍。由于分解时释放的能量如此之大，六氮（N6) 可能是一种很有前途的清洁储能材料，然而这需要将六氮保持在低于 77K 的液氮温度下，这对于储能技术来说可能并不理想。
无论未来的应用如何，在室温下制备这种可以在低温环境下捕获的新型中性氮分子同素异形体都是化学领域的一个重大进展。
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参考文献：
- Qian, W., Mardyukov, A. & Schreiner, PR 制备中性氮同素异形体六氮 C2h-N6。 自然 642, 356–360 (2025)。出版日期：11年2025月XNUMX日。DOI： https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9
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, a new neutral allotrope of nitrogen which they could trap in argon matrices at 10K. The synthesis of N6 was confirmed spectroscopically and the new allotrope was demonstrated to be stable.){kind=link}