Crystallographic report: Crystal structure and quantum mechanical calculations on FOX-7, 1,1-diamino-2,2-dinitroethylene

Kristallstrukturen på 1,1-diamino-2,2-dinitroeten (FOX-7) har strukturbestämts med enkristallröntgendiffraktionsstudier. Det experimentella arbetet utfördes i april 1997. Resultatet från undersökningen visar att FOX-7 har en mycket intressant kristallstruktur som förklarar en del av de intressanta fysikaliska egenskaper FOX-7 uppvisar t.ex. låg friktions- och stötkänslighet och avsaknad av smältpunkt. Kristallstrukturen består av lätt veckade och skiktade plan. Dessa plan kan glida med låg friktion mot varandra och på så sätt minskas friktionsvärmen vid t.ex. stötar. Detta kan jämföras med grafit som också har en skiktad kristallstruktur och som fungerar som smörjmedel. Inom de skiktade planen finns det många intermolekylära vätebindningar, dvs vätebindningar mellan molekylerna. Däremot finns det inga vätebindningar mellan skikten. Typiskt för FOX-7 molekylen är att p-elektronerna är kraftigt delokaliserade och den dubbla kol-kol bindningen har en bindningslängd mittemellan en enkelbindning och dubbelbindning. Detta är något som kraftigt stabiliserar molekylen och bidrar till den mycket bra termiska stabiliteten för FOX-7. Kvantmekaniska beräkningar på FOX-7 stämmer bra med röntgendata och verifierar delokaliseringen av p-elektronerna. För att få en bra densitetsberäkning på FOX-7 har även pulverröntgendiffraktionsstudier genomförts, och densiteten för FOX-7 bestämdes till 1.8822(3) g·cm-1.