富氮含能化合物合成方法研究进展

富氮化合物作为一种高能量密度化合物具有绿色和高能量的特性,5-氨基四唑（5-AT 也叫5-ATZ）、1,5-二氨基四唑（DAT）和3,4-二氨基呋咱（DAF）作为富氮含能材料基础对于后续大分子富氮化合物的合成具有重要用途;本文综述了3种5-AT 的合成方法,4种 DAT 的合成方法,两大类5种 DAF 的合成方法;并对这些方法的优缺点给以论述,对于指导实验室条件下选取合适的合成方法具有参考价值。     

稳定结构的二氟氨基含能材料研究进展

二氟氨基是提高化合物能量密度最为理想的含能基团之一,二氟氨基含能材料在火炸药中具有广阔的应用前景.分子结构的稳定性是二氟氨基含能材料工程应用的关键所在.介绍了近年国内外在链状和环状偕二氟氨基及新戊基碳结构等稳定性好的二氟氨基含能材料的合成及应用研究进展.     

1,5-二氨基四唑的异构化合成动力学

用密度泛函方法,计算研究1,5-二氨基四唑（DAT）的电子结构及异构化反应机理。在B3LYP/6-311G水平下,对涉及反应各驻点的几何结构、振动频率、自然键轨道、以及零点能（ ZPE）进行了计算;用内禀反应坐标理论（ IRC）获得反应的最小能量路径（MEP）,在耦合簇理论的CCSD（T）方法下计算单点能得到了反应的最小势能曲线;并且用传统过渡态理论（TST）、Eckart 隧道校正理论（TST/Eckart）和变分过渡态理论（CVT）,计算了200～1000 K的反应速率常数。计算结果表明,DAT分子中的N（4）和N（9）易参与金属原子配位,形成一系列以DAT为配体的配位化合物。异构化合成DAT反应为叠氮基关环机理,气态情况下该反应为放热且自发反应,反应活化能较低。     

偕二硝基含能盐的合成研究进展

偕二硝基基团有高密度和高氧含量的特点,是设计合成新型高能量密度含能化合物的重要结构单元之一.在氮杂环骨架中引入具有平面结构的偕二硝基阴离子利于形成共轭结构,从而有效提高含能化合物的密度、氧平衡以及爆轰性能.本文通过系统总结对含肟类或活泼亚甲基前体进行硝化制备偕二硝含能盐的合成方法,发现采用N2O4或N2O5硝化方法普适性好,但存在产率较低,硝化中间体难以分离等不足,而混酸硝化方法通常具有较高的产率且反应条件温和,但构建含活泼亚甲基前体需要采用新的策略.同时对部分性能优良的偕二硝基含能盐的含能特性进行了讨论,希望本综述能为新型偕二硝基类高能钝感含能材料的设计与合成提供借鉴和参考.     

高能碳氢燃料绿色合成技术研究进展

桥联富氮杂环化合物具有丰富的多样性，良好的热稳定性和优异的能量密度，是潜在的高能量密度材料，受到了国内外学者的广泛研究和报道。其中，亚氨基（—NH—）作为桥联单元，不仅能提高化合物的生成焓和能量密度，还能通过桥联的亚氨基形成氢键而降低感度，构建高能低感含能材料。本文介绍了亚氨基桥联富氮杂环化合物及其盐的研究进展，综述了这些含能化合物的制备方法、理化性质和爆轰性能，对亚氨基桥联富氮杂环化合物未来的发展潜力和重点研究方向进行了展望，从而为亚氨基桥联富氮杂环化合物的设计与合成提供借鉴和参考。     

含能共晶制备及应用研究进展

共晶是指不同种类的中性组分在分子间非共价键的作用下形成的具有固定比例与特殊结构的晶体,属于超分子领域范畴.共晶技术是一种新型的含能材料改性方法手段,具有广阔的发展前景与应用价值.共晶可以降低含能材料的感度,提高安全性,改善力学性能、热性能与能量密度.综述了含能共晶制备及应用研究进展,其中包括共晶炸药国内外研究现状、制备方法、表征方法、形成机理.介绍了含能共晶面临的问题:部分共晶炸药性能有待进一步改善;共晶炸药制备条件苛刻,产率低;共晶炸药的测试表征手段较为单一.指出了今后研究的重点方向为:加强多组分含能共晶的研究;改善共晶炸药制备工艺,提高产量;研究共晶的结晶动力学行为,寻求共晶的最佳结晶条件以及寻找良好的表征共晶结构的方法手段.     

异丙氧基官能化聚芳酰胺高温热处理高效制备聚对苯撑苯并双噁唑

针对高性能纤维聚对苯撑苯并双噁唑（PBO）现有制备方法单体合成困难、聚合工艺复杂及纺丝难度大等问题,采用高温热处理方法制备PBO. 合成4,6-二异丙氧基-1,3-二氨基苯作为单体,将其与对苯二甲酰氯缩聚制得PBO前驱体-异丙氧基官能化聚芳酰胺;该前驱体通过静电纺丝制成纳米纤维薄膜,并在350 ℃与氩气气氛等条件下,通过热处理成功实现了前驱体主链的分子内环化、制得目标PBO,制备出的PBO具有高达562 ℃的热降解温度。该方法摆脱了对传统易氧化4,6-二氨基-间苯二酚单体的依赖,显著降低了聚合和成型难度,丰富了PBO的制备方法学。     

三氨基胍系列含能化合物的研究进展

三氨基胍是一种非叠氮类、富氮型、可燃性化合物,其系列含能化合物具有高的正生成焓、热稳定性好、氮含量高等特点。参考了53篇文献对三氨基胍盐及其配合物的结构特点、制备方法、理化性质、爆炸性能及其在含能材料中应用的最新研究成果进行了综述,为该类含能材料的研究和发展提供参考。     

含能快递

<正>德国慕尼黑大学一步法合成出高热稳定含能离子盐含能离子盐近年来逐渐成为含能材料合成方向的一个研究热点。德国慕尼黑大学采用廉价易得的二氨基胍盐酸盐和草酸为原料,通过一步法合成合成出高热稳定含能离子盐。该化合物阳离子(4,4',5,5'-四氨基-3,3'-双-1,2,4-三唑阳离子)具有双芳三唑以及四个氨基的富氮分子结构,具有高热稳定性、生成热高、高密度、对机械刺激钝感的特性,将该阳离子与一些富氧的阴离子配对,合     

三唑含能离子盐在固体推进剂中的应用研究

运用差示扫描量热仪（DSC）评估了4种三唑含能离子盐与固体推进剂主要组分的相容性,研究了含不同三唑含能离子盐的聚叠氮缩水甘油醚（GAP）推进剂的燃烧性能。结果表明,三唑含能离子盐与固体推进剂的主要组分GAP和硝化棉相容,而1,2,4-三唑硝酸盐（1a）、1,2,3-三唑硝酸盐（1b）、3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐（2b）与黑索今（RDX）及吸收药（硝化棉+硝化甘油）轻微敏感或敏感。含1,2,4-三唑硝酸盐（1a）的配方在12～16 MPa范围内具有较高的燃速,含1,2,3-三唑硝酸盐（1b）的配方在7～10 MPa范围内具有较高的燃速,3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑硝酸盐（2a）和3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐（2b）可以明显地降低10～16 MPa范围内GAP推进剂的燃速压力指数。     

3,4,5-三硝基吡唑及其衍生物的研究进展

3,4,5-三硝基吡唑(TNP)作为唯一全碳硝化的吡唑类化合物,具有高密度、高能量、低感度的优点,在含能材料领域具有广阔的应用前景。综述了TNP及其共价型衍生物、含能离子盐(金属盐及非金属盐)的合成、性能及应用的研究现状。从分子层面的角度论述了TNP为骨架的含能化合物的分子设计。认为今后此类含能化合物的研究应着重下面几个方向:TNP新的合成思路及工艺优化;1-氨基-3,4,5-三硝基吡唑(ATNP)及1,3,4,5-四硝基吡唑的合成及性能研究;TNP与其他富氮基团组成新型含能化合物的分子设计与合成;TNP及其衍生物的应用研究。     

3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪及其盐的合成与表征

以三氨基胍盐酸盐和2,4-戊二酮为原材料,通过成环反应,氧化脱氢,肼基取代,三步合成了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪,同时,对3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的含能盐的合成进行了研究。对文献报道的反应路线进行了适当的放大研究。通过红外光谱分析、元素分析、质谱分析和1HNMR等方法对产物的结构特征进行了鉴定。     

［1，2，5］噁二唑［3，4-b］吡嗪-5，6-（1H，3H）-二酮及其含能盐的合成及性能

以3,4?二氨基呋咱和草酸为原料经酰胺缩合反应一步法直接合成了[1,2,5]噁二唑[3,4?b]吡嗪?5,6?(1H,3H)?二酮(1),并进一步与碱反应合成了该化合物的离子盐2~5。通过红外、核磁共振氢谱和碳谱对化合物1~5进行了结构表征;并通过X?射线单晶衍射对化合物1和5的单晶结构进一步表征;利用差示扫描量热法(DSC)研究了化合物1~5的热行为,化合物1~5的热分解温度在210.5~313.5℃之间;采用Gaussian 09程序和Explo 5(v.6.01)评估了化合物1~5的爆轰性能,计算爆速在7327~8555 m·s^-1之间,爆压在20.5~30.6 GPa范围内;利用BAM感度测试仪进行感度测试,化合物1的撞击感度为27 J,摩擦感度为280 N,其胺盐、肼盐、羟胺盐的撞击感度均大于40 J,摩擦感度均为360 N,钠盐的撞击感度为7 J,摩擦感度为120 N。其中肼盐和羟胺盐有望作为新型的高能低感含能材料。     

新一代起爆药设计与合成研究进展

高氮杂环化合物是火工品新一代起爆药,表现出优异起爆点火性能,可替代现役叠氮化铅、斯蒂芬酸铅,同时满足绿色环保要求。研究关键技术是高氮杂环中间体或配体、高氮杂环配位化合物及其系列盐设计与合成。新一代起爆药主要配体是5-硝基四唑(5-NT)、5-肼基四唑(5-HT)、1,5-二氨基四唑(1,5-DAT)及三唑类,它们具有芳香性,生成热高、氮含量达61%～85%,可以设计成配阳离子、配阴离子和盐3类高能钝感起爆药。高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)已应用于激光、半导体桥(SCB)等先进火工品。5-NT配体的Ni/Cu/ZnBNCP同系物、DAT铜、铁、钴、镍配阳离子起爆药、5-NT亚铁及铜、钴、镍配阴离子起爆药、肼基四唑三唑Hg、Cu、Co、Ni、Cd盐类起爆药、DTA硝酸、高氯酸盐类起爆药均是国外新一代起爆药研究重点。其典型起爆药有:[CuⅡ(DAT)5(NO3)]NO3、(NH4)2[FeⅡ(NT)4(H2O)2]、(NH4)2[CuⅡ(NT)4(H2O)2]。     

5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑及其铵盐、羟胺盐的合成及性能（英）

以丙二腈为原料,经重氮化、加成、环化等步骤高收率合成了5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑(4)及其铵盐(5)、羟胺盐(6).采用红外光谱、核磁共振、元素分析、X射线单晶衍射等进行了结构表征.用落锤法和摩擦感度仪测试了化合物4,5,6的撞击感度和摩擦感度.用差示扫描量热法研究了化合物4,5,6的热稳定性.结果表明,化合物4,5,6分子间和分子内形成大量氢键,这些氢键对其结构、密度、热性能及感度产生重要影响,尤其是化合物6分子内氢原子均参与氢键形成,导致该化合物具有相对高的密度(1.786 g·cm-3).化合物4,5,6具有低的撞击感度和摩擦感度以及良好的热稳定性,可用作环境友好型新一代不敏感含能材料.     

4,6-二硝基苯并连三唑-3-偕二硝甲基-1-氧化物合成与性能（英）

以4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物(DNBTO)为原料,通过复分解、取代、硝化-水解反应设计并合成了未见文献报道的新化合物4,6-二硝基苯并连三唑-3-偕二硝甲基-1-氧化物(TNBTO);采用红外光谱、1H NMR、13C NMR及元素分析等表征了中间体及最终产物的结构;理论计算了TN BTO的密度和生成焓,利用Kamlet-Jacobs方程计算了TN BTO的爆轰性能,其密度为1.81 g·cm-3,爆速为8161.2 m·s-1,爆压为30.2 GPa;利用薄层色谱法跟踪验证了TN BTO的热稳定性,发现TN BTO常温下易分解.     

多硝基化合物的静电火花感度与热分解参数的关联（英）

通过测定５３种多硝基化合物在５０％发火概率下的静电火花感度ＥＥＳ,发现由Ｓｋｉｎｎｅｒ等人在热分解速率常数ｋ＝１０＾３ｓ＾－１下建立的ＥＥＳ与温度倒数的半对数关系式随着化合物种类的不同而不同。分析结果表明,含能材料初始热分解的化学机理及其晶体分子的相互作用对电火花点火起决定性的作用。     

N,N-二(1(2)氢-5-四唑基)胺及其衍生物的研究进展

四唑类含能化合物具有氮含量高、密度高、热稳定性好、成气量大等优点。汇总和评述了N,N-二(1(2)氢-5-四唑基)胺及其非金属盐类化合物、金属配合物的合成、性能及应用研究进展。建议:(1)设计分子中有更多氮、氧原子和配位氧的化合物,以改善氧平衡、提高密度;(2)选制备容易、结构简单、性能优异的化合物为研究对象,开展该类化合物在钝感高能炸药、固体推进剂、火工品及新型气体发生剂等领域中的应用研究。