【百家大讲堂】第210期：N5-基含能化合物研究进展

【百家大讲堂】第210期：N5-基含能化合物研究进展
讲座题目：N5-基含能化合物研究进展
报  告 人：路明
时    间：2019年6月21日上午9 :00-11:00
地    点：良乡生态楼118
主办单位：研究生院、 化学与化工学院
报名方式：登录北京理工大学微信企业号---第二课堂---课程报名中选择“【百家大讲堂】第210期：N5-基含能化合物研究进展”

【主讲人简介】

陆明博士，博士，南京理工大学二级教授，博士生导师，主要从事含能材料和工业炸药研究。现任兵工学报编委、含能材料编委、兵器装备工程学报编委、爆破器材副主编， JACS、JMCA等期刊审稿人，中国兵工学会民用爆破器材专业委员会副主任、总干事。国家科学技术奖自然奖（化学组）会评专家（2017年），国家科学技术奖自然奖通讯评审专家（2019年），2018年度“长江学者奖励计划”通讯评审专家，江苏省科技项目评审和安全生产委员会专家。原总装备部火炸药专业组专家。近几年来，主持承担了国家自然科学基金4项、总装预研2项等研究工作。发表论文200余篇，被SCI收录180余篇。2017年相继在Nature（2017， 549,78-81）、Science（2017，355，374-376）发表全氮五唑阴离子及其盐的制备方法。这是我国含能材料领域在全氮五唑阴离子研究方面取得的一项重大突破，受到国际学术界的关注与重视。出版了有机氧化反应进展（英文）、表面活性剂及其应用技术、工业炸药配方设计、炸药分子与配方设计等著作4部。曾获得国家科技进步二等奖1项，国家科技发明三等奖1项，部级科技进步特等奖1项，授权发明专利10余项。指导博、硕士研究生100余人。
Professor Ming Lu obtained his BSc in 1984, MSc in 1989 and PhD in 1999 from NJUST. He then became a professor in 2001. He has published more than 200 papers and owns over 10 patents and has authored 5 books. His current research interest is focused on the synthesis and crystal engineering of energetic materials, pharmaceutical intermediates and green chemistry.  

【讲座信息】
仅含有N-N、N=N高能键全氮化合物材料，具有超高的计算能量水平（3-10倍TNT当量），一直受到含能材料基础研究领域的密切关注。全氮五唑阴离子具有环状共振和平面对称结构，常压室温稳定，是全氮化合物家族中有望实现应用的前体化合物之一，也是有希望与全氮阳离子组装形成离子型全氮材料的化合物之一。全氮五唑阴离子（N5-）在全氮材料中由于稳定存在、可分离制备、与金属（或非金属）阳离子的配位性好，而成为国内外相关科研工作者的研究热点之一。
2017年以来，南京理工大学在Nature、Science、Chem. Soc. Rev.等期刊报道了合成全氮五唑阴离子N5-的氧化切断方法以及系列五唑金属盐和非金属盐的制备方法。陆明教授团队系统地开展了N5ˉ基衍生物设计、合成和晶体结构研究，实现了由金属到非金属、由无机到有机、由1D到3D的各项关键技术难点的突破，完成了20多种常温常压下稳定的全氮阴离子N5ˉ化合物的合成、单晶制备与内在结构特征表征工作，揭示了化合物结构与稳定性、爆炸性能之间的规律性联系，以及N5ˉ离子与金属和非金属阳离子的键合作用机制，为超高能离子型全氮材料的组装制备，提供了一定的基础理论和科学依据，推动了氮化学的发展。本报告将介绍其团队在N5-基含能化合物方面的研究进展。
仅含有N-N、N=N高能键全氮化合物材料，具有超高的计算能量水平（3-10倍TNT当量），一直受到含能材料基础研究领域的密切关注。全氮五唑阴离子具有环状共振和平面对称结构，常压室温稳定，是全氮化合物家族中有望实现应用的前体化合物之一，也是有希望与全氮阳离子组装形成离子型全氮材料的化合物之一。全氮五唑阴离子（N5-）在全氮材料中由于稳定存在、可分离制备、与金属（或非金属）阳离子的配位性好，而成为国内外相关科研工作者的研究热点之一。
2017年以来，南京理工大学在Nature、Science、Chem. Soc. Rev.等期刊报道了合成全氮五唑阴离子N5-的氧化切断方法以及系列五唑金属盐和非金属盐的制备方法。陆明教授团队系统地开展了N5ˉ基衍生物设计、合成和晶体结构研究，实现了由金属到非金属、由无机到有机、由1D到3D的各项关键技术难点的突破，完成了20多种常温常压下稳定的全氮阴离子N5ˉ化合物的合成、单晶制备与内在结构特征表征工作，揭示了化合物结构与稳定性、爆炸性能之间的规律性联系，以及N5ˉ离子与金属和非金属阳离子的键合作用机制，为超高能离子型全氮材料的组装制备，提供了一定的基础理论和科学依据，推动了氮化学的发展。本报告将介绍其团队在N5-基含能化合物方面的研究进展。
The pentazolate anion, or cyclo-N5−, which is a five-membered ring composed solely of nitrogen atoms, has a unique structure among polynitrogen compounds. Cyclo-N5− has been received increasing attention due to its potential ability to store large amounts of energy compared to the azide ion, its environmentally friendly decomposition products, and its carbon- and hydrogen-free composition, which are promising characteristics for advancing the field of high-energy-density materials (HEDMs), that include explosives, oxidisers, and propellants in closed environments. In this Lecture, Professor Lu will provide a detailed introduction to cyclo-N5− with a focus on the syntheses and application of substituted pentazole derivatives. This Lecture summarises recent studies and is intended to improve the understanding of polynitrogen chemistry while supporting further research into its potential application as an efficient, safe, and environmentally friendly HEDM.