Hace poco salió un artículo en la revista Nature donde hablan de la síntesis de una nueva molécula que promete ser una de las más energéticas del planeta, ya que es la molécula con mayor cantidad de energía por unidad de masa. Estamos hablando del hexanitrogeno, un alotropo del nitrógeno que antes se creía imposible de sintetizar por la inestabilidad de su estructura, pero un equipo de la universidad alemana Justus Liebig logró está increíble hazaña. Te explico como fue el proceso.
Como se sintetizó
Los compuestos de nitrógeno son los más energéticos por la alta energía liberada en la ruptura de los triples enlaces del nitrógeno. El hexanitrogeno, al descomponerce forma 3N2, liberando 770 kJ por mol, 2,2 veces la energía del TNT y 1,9 veces la energía del HMX. Se preparó a través de la reacción en fase gaseosa de cloro o bromo con azida de plata, seguida de atrapamiento en matrices de argón a 10 K (grados Kelvin) que equivalen a -263°C, luego se logró estabilizar a la temperatura de 77 K, unos -196°C, la misma que el nitrógeno líquido.
Limitaciones
A pesar de lo increíble de este descubrimiento, todavía está muy lejos de tener una utilidad práctica, el llegar a temperaturas como 10 K y al tener que trabajarlo a unas temperaturas tan bajas es muy complicado. También solo se logró sintetizar una pequeña cantidad del producto, ya que no es posible una producción a gran escala.
Que aplicaciones podría tener
Como he mencionado anteriormente su principal uso sería energético, y sería una energía limpia ya que se descompone en N2, que representa un 70% de la atmósfera, y el nitrógeno que se usa para preparar ese compuesto sale de la misma atmósfera por lo que tendríamos un ciclo. También podría usarse como combustible de cohete aunque para llegar a ese punto habría que sortear bastantes problemas técnicos para llevar esto a gran escala.
Desde el punto de vista químico este experimento es un rotundo éxito ya que logra sintetizar por primera vez una molécula que se creía tan inestable que sería imposible de obtenerse, aunque todavía falten resolver muchos problemas para darle un uso real y usarlo a gran escala no significa que el experimento haya sido en vano, durante este se sortearon un sinfin de problemas para hacer esta síntesis posible, y lo aprendido en este experimento podrá usarse para futuras investigaciones. Quizás nunca veamos una aplicación real del N6 ya que existen muchas alternativas energéticas que se pueden utilizar y desarrollar, no es como que esta sea la única carta de la humanidad pero si ayudará a comprender mejor la estructura de las moléculas y como creemos que están hechas cambiando por completo la teoría de la química molecular.
Aquí les dejo el enlace a la revista para los que quieran echarle un vistazo:
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09032-9#Fig2
English version
An article recently appeared in the journal Nature discussing the synthesis of a new molecule that promises to be one of the most energetic on the planet, as it is the molecule with the highest amount of energy per unit of mass. We're talking about hexanitrogen, an allotrope of nitrogen that was previously thought to be impossible to synthesize due to its structural instability. However, a team from the German Justus Liebig University achieved this incredible feat. I'll explain how the process unfolded.
How it was synthesized
Nitrogen compounds are the most energetic due to the high energy released when breaking nitrogen's triple bonds. When hexanitrogen decomposes, it forms 3N2, releasing 770 kJ per mole, 2.2 times the energy of TNT and 1.9 times the energy of HMX. It was prepared through the gas-phase reaction of chlorine or bromine with silver azide, followed by trapping in argon matrices at 10 K (Kelvin), equivalent to -263°C. It was then stabilized at a temperature of 77 K, about -196°C, the same as liquid nitrogen.
Limitations
Despite the incredible nature of this discovery, it is still far from being practically useful. Reaching temperatures of 10 K and having to work at such low temperatures is very complicated. Furthermore, only a small amount of the product was synthesized, as large-scale production is not possible.
What applications could it have?
As I mentioned earlier, its main use would be energy, and it would be a clean energy source since it decomposes into N2, which represents 70% of the atmosphere. The nitrogen used to prepare this compound comes from the same atmosphere, so we would have a cycle. It could also be used as rocket fuel, although to get there, many technical problems would have to be overcome to implement this on a large scale.
From a chemical perspective, this experiment is a resounding success, as it successfully synthesizes for the first time a molecule that was thought to be so unstable that it would be impossible to obtain. Although many problems still need to be solved before it can be used for real-life purposes and on a large scale, this does not mean that the experiment was in vain. During this experiment, countless problems were overcome to make this synthesis possible, and what was learned from this experiment can be used for future research. We may never see a real-life application of N6, as there are many energy alternatives that can be used and developed. It is not as if this is humanity's only hope, but it will help us better understand the structure of molecules and how we believe they are made, completely changing the theory of molecular chemistry.
Here is the link to the journal for those who want to take a look:
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09032-9#Fig2