ペンタゼニウム
アメリカ空軍が1986年から進めていた高エネルギー密度物質探索プログラムの中で、多窒素化合物の系統的な探索は、エドワーズ空軍基地に置かれた空軍研究所が有毒なヒドラジン誘導体のロケット燃料に代わりうる燃料を求め始めた1998年に始まった。当時、空軍研究所の研究者であったカール・クリステは、提案された結合構造に基づき、N2FとN−3から生成できると考えられた5つの直鎖N+5構造を選んで合成を試みた。
[F−N≡N] + HN=N=N → [N≡N−N=N=N] + HF
この反応ではN+5AsF−6が十分な量得られ、1999年にNMR、IR、ラマン分光で性質が調べられた。塩は爆発性が高いが、AsF5をより強いルイス酸であるSbF5に置き換えると、より安定なN+5SbF−6が得られ、衝撃耐性になり、また60-70°Cまで熱的に安定になる。これにより扱いが容易になり、X線結晶構造解析が可能になる。
N+5は、水、一酸化窒素、二酸化窒素、臭素は酸化できるが、塩素、酸素は酸化できない。電子親和力は10.44 eVである。このためN+5は、乾燥環境中で扱う必要がある。
4N+5AsF−6 + H2O → 4HF + 4AsF5 + 10N2 + O2
2N+5SbF−6 + 2Br2 → 2Br+2SbF−6 + 5N2
フルオロアンチモン酸塩の安定性のため、非水溶媒での複分解反応で生成する既知の全ての塩の前駆体となる。
2N+5SbF−6 + AB → N+5B + ASbF6
N+5の最も安定な塩であるN+5SbF−6、N+5SbF−5、N5B(CF3)4は、50-60°Cに過熱すると分解するが、得ることが可能な最も不安定な塩であるN+5[P(N3)−6]、N+5[B(N3)−4]は、衝撃や温度に対して非常に感受性が高く、0.5 mmolの薄さの溶液でも爆発する。フッ化物塩、アジ化物塩、硝酸塩、過塩素酸塩等の塩は、生成できない。