Нитрид углерода

Нитрид углерода — бинарное соединение углерода и азота. Химическая формула: C3N4. Кристаллический нитрид углерода может существовать в нескольких полиморфных модификациях.

История получения

Вещество (в виде модификации бета-нитрид углерода) было впервые предложено в работах М. Коэна 1985 и 1989 годов (последняя в соавторстве с Э. Лю). Было высказано предположение, что атомы углерода и азота в соотношении 3:4 могут образовывать особенно короткие и сильные связи в стабильной кристаллической решетке. Согласно расчётам это вещество может быть как минимум столь же твёрдым, как алмаз.

Исследования Коэна привлекли к нитриду углерода внимание учёных, и в дальнейшем были предсказано существование ещё нескольких его модификаций: альфа-нитрид углерода, псевдокубический нитрид углерода и графитоподобный нитрид углерода (имеет структуру на основе гептазиновых циклов). Позднее было обнаружено, что благодаря особым полупроводниковым свойствам последний проявляет необычную каталитическую активность.

В течение последнего десятилетия XX века были предприняты многочисленные попытки получения вышеуказанных модификаций нитрида углерода, в результате которых были разработаны методы получения вещества в виде тонких плёнок (и, следовательно, в очень небольших количествах). Сложность синтеза в основном обусловлена термической неустойчивостью нитрида углерода (температура разложения 800 °C). В 2002 году был синтезирован объёмный образец кристаллического нитрида углерода (из его аморфной формы).

Другие классы соединений углерода и азота

Производные фуллеренов

• Азофуллерены — класс гетерофуллеренов, в которых углерод в некоторых позициях замещен на азот.
• Цианофуллерены — класс модифицированных фуллеренов с присоединенными к углеродному скелету цианогруппами.

Органические нитриды

• Перцианоуглеводороды (Cn(CN)m) — углеводороды, все водороды в которых замещены цианогруппами. Простейшим представителем можно считать дициан.
• Перазидоуглеводороды (Cn(N3)m) — углеводороды, все водороды в которых замещены азидными группами.