学术科研

章冲，男，汉族，中共党员，南京理工大学化工学院2014级博士生。他在连续上百个夜以继日的实验中，终于成功合成世界首个N5ˉ离子盐和首个水合五唑金属盐，攻克了这一困扰国际含能材料研究领域长达半个世纪的世界难题，实现了N5ˉ离子研究领域从0到1的历史性突破，其研究成果相继在国际顶级期刊Science、Angew. Chem. In. Ed上发表，得到了军委科技委刘国治主任、全氮研究领域杰出科学家Karl O. Christe教授及俄罗斯军事评论员科罗廖夫等人的高度评价与认可。他的研究成果被搜狐、新浪、腾讯及英国、美国等国内外30多家门户网站及光明日报、中国青年报等20多家报社的宣传报道，引起世界广泛关注。

明确目标，上下求索

在制药公司做合成的工作经验以及两年的社会阅历让他深刻领悟到学习和知识的重要性。从入学的第一天起，他就确定了努力科研，为国防事业献身的目标。在师兄的带领下，从事“五唑衍生物的合成”的研究工作。然而，面对这一极具挑战性的课题，他和师兄都没有明确的思路，只是按照能够查到的国外仅有的几篇文献来合成芳基五唑，采用导师胡炳成教授管理的液质联用仪来进行测试。由于芳基五唑化合物一般必须保存在−30 °C以下，没法采用常规的检测手段来进行表征，只能使用质谱来快速进样检测，这给实验工作带来了极大的麻烦。为了实现自己的目标，他夜以继日的开展实验，经历了400多个每天仅休息不到6小时的日夜，上千次的实验探索，上百次的失败，终于探索到芳基五唑化合物的稳定性，成功合成了能够在−18 °C稳定存在的芳基五唑化合物，实验工作取得了初步的研究进展。

锲而不舍，刻苦钻研

合成更高温度稳定存在的芳基五唑只是实验工作的一小部分，更重要的工作是切断芳基五唑中的C–N键，获得能够在室温下稳定存在的N5ˉ离子，这才是工作的核心与难点，这也是一直以来这一国际性难题的关键所在。在最开始的切断实验反应研究中，当加入还原性的金属盐时，质谱测试芳基五唑分子还存在，没有发生变化。加入间氯过氧苯甲酸、氯酸钾和次氯酸钠等氧化剂后，质谱测试发现芳基五唑分子已经完全分解。加入氧化剂后，发现芳基五唑立马开环分解……一时间，实验没了头绪，他陷入了迷茫。一天深夜，他躺在床上但还在思索着实验，突然头脑里闪过一个念头，既然加入还原剂，芳基五唑没有发生任何变化；加入氧化剂，芳基五唑立马发生分解。那是否可以尝试将还原剂和氧化剂一并加入到切断体系中呢？想到这里，他立刻赶到实验室，将底物芳基五唑溶解于甲醇中，加入硫酸亚铁，质谱测试芳基五唑分子没有发生任何变化，搅拌片刻之后，将间氯过氧苯甲酸（MCPBA）的甲醇溶液加入到反应体系中继续搅拌。在质谱测试的过程中，他惊讶的在一级质谱中发现的N5ˉ离子的质量数，虽然这个分子量的强度极其微弱，但往往很多实验成果就是从发现微小的变化开始。接下来，他经过五百多次的实验探索，终于在五个月之后，他得到了N5ˉ离子化合物的纯品及相关数据。此后，经过对实验方法的调整和完善，他终于得到了N5ˉ离子化合物的晶体并最终破析了其晶体结构。

苦尽甘来，泰然处之

2017年1月27日，国际顶级期刊Science报道了他们在N5ˉ离子研究领域的历史性突破，制备的N5ˉ离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl分解温度高达117 °C，这一研究成果实现了半个多世纪以来科学家们对N5ˉ离子的期盼。论文一经刊发，瞬间在国内外媒体引起轩然大波，国内外含能材料领域的专业人士纷纷发表评论。凤凰、搜狐、新浪、腾讯等国内各大门户网站陆续报道了这一新闻，称赞这一重大研究成果给中国人民送上了一份最好的新年礼物。英国《化学世界》杂志评论这一研究成果“打开了制造新型高能火箭燃料和爆炸物的大门”。俄罗斯军事评论员科罗廖夫认为这种含有N5ˉ离子的化合物蕴藏着巨大能量，这种物质将来在军事上以及航空航天领域将会有巨大的用途。全氮化学研究领域的杰出科学家、美国南加州大学的Karl O. Christe教授在Science上发表评论文章，高度赞赏了这一工作，称赞这一成果打开了全氮阴离子进入化学世界的大门。导师胡炳成教授先后多次去军委科技委给刘国治主任汇报研究工作情况，也得到了刘国治主任的高度认可。全氮阴离子盐的成功制备，是全氮类物质研究领域的一个历史性突破，对于含能材料的发展及提升国家军事实习具有极其重要的科学意义。

面对铺天盖地的宣传，他深知荣耀只是过去，他仍然向往常一样，沉浸于自己的实验之中，深入思考，认真钻研，他再接再厉，在国际上首次实现了金属离子对N5ˉ离子的捕捉，成功的制备了不同金属五唑盐水合物，成果在国际顶级期刊Angew. Chem. In. Ed上发表。

生命不息，科研不止；不忘初心，砥砺前行！展望未来，他将继续探索；直面困难，他将勇往直前！在全氮阴离子（N5ˉ）研究领域的历史上，他将继续前行，为国家的科学研究及核心军力的提升贡献力量！