Hexazin, nebo hexaazabenzen je hypotetický alotrop dusíku. Neutrální molekula nebyla dosud připravena, ale nedávno byla popsána příprava aromatického hexazinového iontu [N6]4-.
Postupným nahrazováním uhlíku v benzenu za dusík získáme sérii sloučenin. Poslední dvě (hexazin a pentazin) nebyly dosud připraveny, ale všechny nižší členy už známe.
Připravit hexazinový anion není jednoduché, reakce byla provedena v diamantové kovadlině, která umožňuje dosáhnout extrémních tlaků a teplot. Reakce vycházela z plynného dusíku (N2) a azidu draselného (KN3). Směs byla stlačena na 46 až 61 GPa a pomocí laseru (Ng:YAG, 1064 nm) zahřáta na teplotu vyšší než 2000 K. Reakce byla sledována pomocí práškové i monokrystalové RTG difrakce a Ramanovy spektroskopie.
RTG analýzou monokrystalu byla zjištěna přítomnost sloučeniny K9N56, v základní buňce je přítomno osm jednotek, což odpovídá složení K72N448. Strukturu lze lépe popsat komplikovanějším vzorcem: K72[N6]4[N5]56[N2]72, v kterém je přítomen anion [N6]4-. Na základě délky vazby autoři předpokládají, že jednotka je N2 neutrální, 16 záporných nábojů nesou čtyři anionty [N6]4- a zbylých 56 záporných nábojů je z aniontu [N5]–. Tím je kompenzováno 72 kladných nábojů z draselných iontů.
Aromaticita
Díky datům z RTG strukturní analýzy bylo možné potvrdit aromaticitu aniontu [N6]4-.
Aby bylo možné sloučeninu označit jako aromatickou, musí splňovat následující podmínky:
- musí být planární (rovinná)
- musí obsahovat konjugovaný systém dvojných vazeb
- počet π-elektronů musí splňovat Hückelovu podmínku, 4n+2, kde n ≥ 0
První bod byl potvrzen právě díky RTG analýze, druhý bod je splněn, jak je vidět ze strukturního vzorce. Co se týče posledního bodu, ten můžeme snadno ověřit. Struktura obsahuje tři násobné vazby, což je 6 π-elektronů, k nim připočeteme čtyři záporné náboje aniontu. Získáme celkem 10 π-elektronů, toto číslo podmínku splňuje: 4*2+2 = 10. Aromaticita byla potvrzena i shodnou délkou všech vazeb v kruhu.
Tato práce je určitě zajímavým příspěvkem k chemii dusíku a jeho alotropů a může podnítit další výzkum.