4,4′-azo-1,2,4-triazole | 905143-08-0

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 唑类
• 英文名称: 4,4′-azo-1,2,4-triazole
• 英文别名: 4,4'-azo-1,2,4-triazole；4H-1,2,4-Triazole, 4,4'-(1,2-diazenediyl)bis-；bis(1,2,4-triazol-4-yl)diazene
• CAS: 905143-08-0
• 化学式: C₄H₄N₈
• 分子量: 164.129
• InChiKey: HYKRXUIBPGRUFN-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  300 °C (decomp)(Solv: water (7732-18-5))
• 沸点：
  396.5±25.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.62 g/cm3

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.4
• 重原子数：
  12
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  86.1
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  4,4′-azo-1,2,4-triazole 在 N-氯代丁二酰亚胺 作用下， 以 四氢呋喃 为溶剂， 以15%的产率得到2,5,2'-trichloro-1,1'-azo-1,3,4-triazole
  参考文献：
  名称：

  新型高氮化合物的合成及其有前景的特性：聚叠氮基和聚氨基取代的N，N'-偶氮1,2,4-三唑

  摘要：

  以安全，方便的方式合成了一个新的高氮化合物家族，即聚叠氮基和聚氨基取代的N，N'-偶氮-1,2,4-三唑。3,3'，5,5'-四（叠氮基）-4,4'-偶氮-1,2,4-三唑（15）和3,3'，5,5'-四（氨基）的结构X射线衍射也证实了-4,4'-偶氮-1,2,4-三唑（23）。进行差示扫描量热法（DSC）以确定其热稳定性。使用高斯03计算的它们的形成热和密度用于确定相关化合物的爆炸性能（EXPLO 5.05）。聚叠氮化合物的形成热还通过使用加成法得到。化合物15迄今为止报道的高能化合物具有最高的形成热（6933 kJ kg -1），其爆炸性能可与八氢-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四唑辛相当（HMX），而化合物23的分解温度则高达290°C。

  DOI：

  10.1002/chem.201202428
• 作为产物：
  描述：

  4-氨基-1,2,4-三氮唑 在 sode de l'acide trichloroisocyanurique 作用下， 生成 4,4′-azo-1,2,4-triazole
  参考文献：
  名称：

  新型高氮化合物的合成及其有前景的特性：聚叠氮基和聚氨基取代的N，N'-偶氮1,2,4-三唑

  摘要：

  以安全，方便的方式合成了一个新的高氮化合物家族，即聚叠氮基和聚氨基取代的N，N'-偶氮-1,2,4-三唑。3,3'，5,5'-四（叠氮基）-4,4'-偶氮-1,2,4-三唑（15）和3,3'，5,5'-四（氨基）的结构X射线衍射也证实了-4,4'-偶氮-1,2,4-三唑（23）。进行差示扫描量热法（DSC）以确定其热稳定性。使用高斯03计算的它们的形成热和密度用于确定相关化合物的爆炸性能（EXPLO 5.05）。聚叠氮化合物的形成热还通过使用加成法得到。化合物15迄今为止报道的高能化合物具有最高的形成热（6933 kJ kg -1），其爆炸性能可与八氢-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四唑辛相当（HMX），而化合物23的分解温度则高达290°C。

  DOI：

  10.1002/chem.201202428

文献信息

• Synthesis of Denser Energetic Metal–Organic Frameworks via a Tandem Anion–Ligand Exchange Strategy
  作者：Jichuan Zhang、Hui Su、Yalu Dong、Pengcheng Zhang、Yao Du、Shenghua Li、Michael Gozin、Siping Pang

  DOI：10.1021/acs.inorgchem.7b01122

  日期：2017.9.5

  high-density anions and small monotopic ligands as exogenous guests. By means of this strategy, we choose the high-density nitroformate ion [C(NO2)3–] as an exogenous anion and water as an exogenous ligand to successfully synthesize two layered CMOFs. Single-crystal X-ray diffraction showed that after this transformation, the extra-framework anions are replaced with the C(NO2)3– anions, and the distances

  高密度材料由于其广泛的应用而引起了广泛的关注。但是，提高MOF密度和制备更稠密MOF的策略几乎尚未探索。本文中，我们提出了一种串联阴离子-配体交换策略，以具有分层结构的三维阳离子MOF（3D CMOF）作为前体，以高密度阴离子和小的单配体作为外来客体来合成更稠密的MOF。通过这种策略，我们选择高密度的硝酸甲酸酯离子[C（NO 2）3 – ]作为外源阴离子，而水作为外源配体成功地合成了两层CMOF。单晶X射线衍射表明，在这种转变之后，骨架外的阴离子被C（NO2）3 –阴离子，并且二维（2D）网络中相邻层之间的距离比其3D前体的距离短3.70Å以上。所得材料表现出更高的密度，更高的爆炸热，更高的氮和氧含量以及更低的金属含量。特别是Cu（atrz）2 [C（NO 2）3 ] 2（H 2 O）2 ·atrz·2H 2 O} n（2b，ρ= 1.76 g cm –3，atrz = 4的密度4'-偶氮-1
• Structure–Property Relationship in Energetic Cationic Metal–Organic Frameworks: New Insight for Design of Advanced Energetic Materials
  作者：Yao Du、Hui Su、Teng Fei、Baoping Hu、Jichuan Zhang、Shenghua Li、Siping Pang、Fude Nie

  DOI：10.1021/acs.cgd.8b00640

  日期：2018.10.3

  structure–property relationship in a material is of great importance in materials science. To study the effect of ligand backbones and anionic groups on the properties of energetic cationic metal–organic frameworks (CMOFs) and to disclose their structure–property relationships, we designed and synthesized a series of CMOFs based on either 4,4′-bi-1,2,4-triazole (btrz) or its azo analogous, 4,4′-azo-1,2,4-triazole

  在材料科学中，了解材料的结构-属性关系非常重要。为了研究配体主链和阴离子基团对高能阳离子金属有机骨架（CMOF）的性能并揭示其结构与性质的关系，我们设计并合成了一系列基于4,4'-bi- 1,2,4-三唑（btrz）或与之类似的偶氮，4,4'-偶氮-1,2,4-三唑（atrz）作为配体，以及高氯酸盐[ClO 4 – ]或亚硝基甲酸酯[C（NO 2）3 –，NF –]阴离子作为骨架外阴离子。令人惊讶地，配体骨架对CMOF的作用与骨架对传统高能化合物的作用相反，而阴离子基团的作用遵循传统的基团定律。我们发现，基于btrz的CMOF比相应的基于atrz的CMOF表现出更高的密度以及更好的化学和热稳定性，尽管btrz的密度和稳定性低于atrz。特别是，btrz-Fe的密度比其基于atrz的类似物（atrz-Fe）高出0.11 g cm -3。此外，btrz-Zn的分解温度（363°C）比atrz-Zn的分解温度高80°C，甚至高于1
• 3D Energetic Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Properties of High Energy Materials
  作者：Shenghua Li、Yuan Wang、Cai Qi、Xiuxiu Zhao、Jichuan Zhang、Shaowen Zhang、Siping Pang

  DOI：10.1002/anie.201307118

  日期：2013.12.23

  Energetic 3D MOFs: A structurally unique class of three‐dimensional energetic metal–organic frameworks (MOFs) was successfully synthesized and characterized. These MOFs have a good thermal stability and a low sensitivity to impact, friction, and electrostatic discharge. The depicted 3D porous MOF shows the unprecedented heat of detonation of 3.62 kcal g−1.

  高能3D MOF：成功合成并表征了结构上独特的三维高能金属-有机骨架（MOF）类。这些MOF具有良好的热稳定性，并且对冲击，摩擦和静电放电的敏感性较低。所描绘的3D多孔MOF显示了3.62 kcal g -1的前所未有的爆炸热。
• Noncovalent Modification of 4,4′-Azo-1,2,4-triazole Backbone via Cocrystallization with Polynitroazoles
  作者：Feipeng Lu、Yalu Dong、Teng Fei、Jingjing Liu、Hui Su、Shenghua Li、Siping Pang

  DOI：10.1021/acs.cgd.9b01069

  日期：2019.12.4

  The investigation of high-nitrogen compounds has been significant for the evolution of energetic materials. Azo-bis-1,2,4-triazole (aTRz) can be an excellent energetic backbone, owing to its characteristics: high heat of formation, high nitrogen content, and plane structure. Nevertheless, aTRz-based energetic compounds have been rarely synthesized using the covalent modification method, owning to the decomposition of aTRz under harsh reaction conditions. Cocrystallization has been widely used as a mild and efficient method for modulating the properties of energetic compounds. In this study, electrostatic potential (ESP) maps were used for theoretical guidance, and four aTRz-based energetic cocrystals have been obtained via cocrystallization. The single-crystal structures of these cocrystals indicated that the N···H–N hydrogen bonds between the side nitrogen atoms of aTRz and the amino groups of the nitro azole compounds were the driving force for the assembly of multimers with aTRz and polynitroazole compounds. Consequently, the formation of cocrystals via the self-assembly of these multimers was driven by other weak hydrogen bonds and van der Waals forces. The detonation performance of aTRz-based cocrystals was increased by appropriately selecting the coformers. Particularly, when 4-amino-3,5-dinitro-pyrazole (ADNP) was used as coformer, resultant cocrystal 3 was a potential high-energy density material that exhibited high density, high detonation velocity (8329 m s–1) and detonation pressure (28.6 GPa). Thus, in this study, cocrystallization has been demonstrated to be an effective method for the noncovalent modification of aTRz-based energetic materials.

  对高氮化合物的研究对于高能材料的发展具有重要意义。偶氮双-1,2,4-三唑（aTRz）具有高形成热、高含氮量和平面结构等特点，可以成为一种极佳的高能骨架。然而，由于 aTRz 在苛刻的反应条件下会发生分解，因此很少有人使用共价改性方法合成以 aTRz 为基础的高能化合物。共晶作为一种温和、高效的方法，已被广泛用于调节高能化合物的性质。本研究以静电位（ESP）图为理论指导，通过共晶体化获得了四种基于 aTRz 的高能共晶体。这些共晶体的单晶结构表明，aTRz侧氮原子与硝基唑化合物氨基之间的N--H-N氢键是aTRz与多硝基唑化合物组装多聚体的驱动力。因此，通过这些多聚物的自组装形成的共晶体是由其他弱氢键和范德华力驱动的。通过适当选择共形物，可以提高基于 aTRz 的共晶体的引爆性能。特别是当使用 4-氨基-3,5-二硝基吡唑（ADNP）作为共形剂时，得到的共晶体 3 是一种潜在的高能量密度材料，具有高密度、高起爆速度（8329 m s-1）和起爆压力（28.6 GPa）。因此，本研究证明了共晶体化是一种对 aTRz 基高能材料进行非共价改性的有效方法。
• High-Density Energetic Metal–Organic Frameworks Based on the 5,5′-Dinitro-2H,2′H-3,3′-bi-1,2,4-triazole
  作者：Yalu Dong、Panpan Peng、Baoping Hu、Hui Su、Shenghua Li、Siping Pang

  DOI：10.3390/molecules22071068

  日期：——

  that can influence the performance of energetic materials. Thus, it is important to design and synthesize high-density energetic MOFs. In the present work, hydrothermal reactions of Cu(II) with the rigid polynitro heterocyclic ligands 5,5′-dinitro-2H,2′H-3,3′-bi-1,2,4-triazole (DNBT) and 5,5′-dinitro-3,3′-bis-1,2,4-triazole-1-diol (DNBTO) gave two high-density MOFs: [Cu(DNBT)(ATRZ)3]n (1) and [Cu(

  基于富氮配体的高能金属有机骨架（MOF）是一类新兴的炸药，密度是影响含能材料性能的积极因素之一。因此，设计和合成高密度高能 MOF 非常重要。在目前的工作中，Cu(II) 与刚性多硝基杂环配体 5,5'-二硝基-2H,2'H-3,3'-bi-1,2,4-三唑 (DNBT) 和 5 ,5'-二硝基-3,3'-双-1,2,4-三唑-1-二醇 (DNBTO) 得到两种高密度 MOF：[Cu(DNBT)(ATRZ)3]n (1) 和 [ Cu(DNBTO)(ATRZ)2(H2O)2]n (2)，其中 ATRZ 代表 4,4'-偶氮-1,2,4-三唑。通过红外光谱、元素分析、紫外-可见（UV）吸收光谱和单晶X射线衍射对结构进行了表征。它们的热稳定性也通过热重/差示扫描量热分析 (TG/DSC) 确定。结果表明，配合物 1 具有二维多孔框架，具有最稳定的椅子构象（如环己烷），而配合物 2 具有一维聚合物结构。与先前报道的基于铜离子的