친환경 고에너지 물질로서의 금속-질소 클러스터 화합물의 안정성 예측

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Polynitrogen Compounds (PNC)는 질소만으로 이루어진 물질을 칭하며, 주로 질소간의 단일 결합과 이중결합으로 이루어져 있다. 질소 간 단일결합에너지 38.4kcal/mole에 비해 유난히 큰 229kcal/mole의 삼중결합 에너지 덕택에 PNC는 고에너지 물질로 큰 각광을 받고 있다. PNC는 합성과정이 큰 흡열반응으로 실험이 까다로워 이론적인 연구가 많이 진행되어왔다. 그 중에서 고리형태의 N5-가 안정할 것으로 예측되며, 실험적으로도 발견되었다. N5-를 안정화시키기 위해 많은 연구가 진행되었으며 그 중 하나가 금속과의 결합을 통한 화합물의 안정화이다. 본 연구에서는 N5-와 Cyclopentadienyl(C5H5-)이 전자구조나 기하학적 구조가 매우 유사함에 착안하여 이미 상대적으로 많은 합성이 보고되어 있는 M(C5H5)3, M(C5H5)4의 전이금속 M구조에 대하여 아직 발견되지 않은 M(N5)3, M(N5)4 화합물의 구조와 열역학적 안정성을 알아보도록 한다. 본 연구에서 찾아진 Zr(C5H5)4은 현재까지 실험적으로 보고된 M(C7H7)(C5H5) 클러스터 구조에 비해 질소함유량이 약 67% 더 높다.
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Polynitrogen Compounds (PNC)는 질소만으로 이루어진 물질을 칭하며, 주로 질소간의 단일 결합과 이중결합으로 이루어져 있다. 질소 간 단일결합에너지 38.4kcal/mole에 비해 유난히 큰 229kcal/mole의 삼중결합 에너지 덕택에 PNC는 고에너지 물질로 큰 각광을 받고 있다. PNC는 합성과정이 큰 흡열반응으로 실험이 까다로워 이론적인 연구가 많이 진행되어왔다. 그 중에서 고리형태의 N5-가 안정할 것으로 예측되며, 실험적으로도 발견되었다. N5-를 안정화시키기 위해 많은 연구가 진행되었으며 그 중 하나가 금속과의 결합을 통한 화합물의 안정화이다. 본 연구에서는 N5-와 Cyclopentadienyl(C5H5-)이 전자구조나 기하학적 구조가 매우 유사함에 착안하여 이미 상대적으로 많은 합성이 보고되어 있는 M(C5H5)3, M(C5H5)4의 전이금속 M구조에 대하여 아직 발견되지 않은 M(N5)3, M(N5)4 화합물의 구조와 열역학적 안정성을 알아보도록 한다. 본 연구에서 찾아진 Zr(C5H5)4은 현재까지 실험적으로 보고된 M(C7H7)(C5H5) 클러스터 구조에 비해 질소함유량이 약 67% 더 높다.
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