杂多酸催化TEX的合成工艺改进

以甲酰胺与乙二醛为原料,碱性条件下缩合制备了中间体1,4-二甲酰基-2,3,5,6-四羟基哌嗪(DFTHP);在杂多酸/纯硝酸体系中将DFTHP缩合、硝化制备了4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环十二烷(TEX)。通过红外光谱、核磁共振光谱等对其进行了结构表征,研究了TEX的最佳制备工艺,探讨了反应机理。结果表明,H3[P(W3O10)4]为最佳的杂多酸催化剂,最佳工艺条件为:质量比m(DFTHP)/m(urea)=1∶0.25,H3[P(W3O10)4]用量1 g,控制加料温度为50℃,反应温度65℃,反应时间40 min,TEX的产率为44.7%。     

CL-20/DMMD共晶炸药的制备与表征

通过溶液共晶法制备得六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)与二硝基二氮杂戊烷(DMMD)的共晶炸药CL-20/DMMD.采用X射线单晶衍射(SCXRD)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(PXRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、差式扫描量热法(DSC)对其进行测试及表征.结果表明该晶体为单斜晶系,P21/c空间群,分子间以氢键为主要作用力并形成层状结构.PXRD表明CL-20与DMMD之间有新的晶相生成,FT-IR表明CL-20/DMMD部分衍射峰发生偏移的原因是产生了氢键作用.DSC显示CL-20/DMMD共晶熔点为180.8℃,比CL-20和DMMD的熔点分别提高了21.5℃和120.9℃;其主要热分解峰为240.1℃,比CL-20增加了3.5℃.根据Rothstein和Petersen理论预测爆速和爆压分别是9255 m·s-1和41.08 GPa,较CL-20的爆速9386 m·s-1,爆压45.09 GPa均略微下降,较DMMD的爆速7287 m·s-1,爆压21.79 GPa、奥克托今(HMX)的爆速9048 m·s-1,爆压40.55 GPa、黑索今(RDX)的爆速8945 m·s-1,爆压37.28 GPa、梯恩梯(TNT)的爆速7042 m·s-1,爆压21.44 GPa有所提高.     

2, 4-二硝基咪唑的合成、热性能及感度研究（英）

实验室合成出了2,4-二硝基眯唑。     

3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环［5.5.3.02,6.04,10.08,12］十五烷的硝解反应研究

对3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环[5.5.3.02,6.04,10.08,12]十五烷(Ⅰ)的硝解反应进行了详细研究.以硝酸-乙酸酐为硝化剂可选择性硝化Ⅰ得到: 4-硝基氧甲基-2,6,8,12-四乙酰基-10-硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(Ⅱ).以硝硫混酸为硝化剂直接在80 ℃下与Ⅰ反应得到CL-20,而先低温反应再提高反应温度的两段法则得到4-硝基氧甲基-2,6,8,10,12-五硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(Ⅲ).硝硫混酸硝化Ⅱ可得到Ⅲ.Ⅱ和Ⅲ是新型的六氮杂异伍兹烷衍生物,用元素分析、FTIR、MS和NMR等手段对其进行了结构表征.     

国外近年研制的新型不敏感单质炸药

介绍了国外某些新型不敏感单质炸药的合成和性能，包括硝基化合物炸药FOX07、LLM-105、MTNI、4，6-二硝基苯并氧化呋咱衍生物、PL-1、LLM-116、ANTZ，硝胺炸药I-RDX、TEX以及其它单质炸药DAAF、DAAzF、DAAT。其中FOX-7和LLM-105在不敏感弹药中应用前景良好。     

DPT制备HMX工艺研究

以乌洛托品为起始原料,合成了中间体3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环[3,3,1]壬烷(DPT),然后以氧化镁、硝酸铵、硝酸为硝解体系,硝解DPT制备出HMX。结果表明:在25℃的条件下,反应30 m in,收率达60.1%,工艺条件温和,易于控制,反应废液容易处理。     

含DAAzF的HMX基低感高能炸药研究

采用钝感炸药3,3′-二氨基-4,4′-偶氮呋咱(DAAzF)作为添加剂,设计了含DAAzF的奥克托今(HMX)基压装低感高能炸药配方,研究了配方的机械感度、冲击波感度、热安定性和爆轰性能.结果表明,细颗粒DAAzF能降低HMX的机械感度.在HMX基炸药中加入5%的DAAzF,可以得到一类爆速8650m·s-1以上、撞击感度低至0%且热性能好的压装型低感高能炸药.     

四硝基二苯并－1，3a,4,6a- 四氮杂戊搭烯的晶体结构

按文献提供的方法合成四硝基二苯并－1,3a,4,6a-四氮杂戊搭烯（TACOT）,利用缓慢降温法培养了TACOT单晶试样,X－射线衍射仪测定的TACOT单晶结构表明：TACOT属于正交晶系,空间群为Pbca。晶体学参数为：a=0.85818(2)nm,b=1.14336(4)nm,c=1.43275(5)nm;Z=4;V=1.40583(8)nm^3;dc=1.834g/mm^3。本文分析了TACOT高密度的原因。     

DPT与红烟硝酸反应制备MNX

1-亚硝基-3,5,7-三硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(MNX)是3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷(DPT)硝解制备奥克托今(HMX)的中间体。为了研究DPT与发烟硝酸反应生成MNX的机理,在反应中加入甲醛。研究了DPT与红烟硝酸(HNO_3/N_2O_4)反应制备MNX新工艺。考察了硝酸、N_2O_4、NH_4NO_3的加入量和反应温度对反应的影响。通过正交实验确定了最佳的反应条件。用GJB772A-97方法和WJ/T9038.3-2004方法测试了MNX的感度。结果表明,甲醛可以促进DPT与发烟硝酸反应生成MNX,提出了DPT在硝酸中经过氧化还原过程的亚硝解反应机理。在-25℃时,其最优反应条件是N_2O_4与DPT的摩尔比为1∶1,NH_4NO_3与DPT的摩尔比为2.5∶1,MNX的收率为83.5%。MNX撞击感度和静电火花感度低于RDX和HMX,摩擦感度介于黑索今(RDX)和HMX之间。     

3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环［3.3.1］壬烷的硝解副产物及硝解机理

为了更好指导N2O5硝解3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷(DPT)制备奥克托今(HMX)的生产,研究了DPT在N2O5/HNO3和N2O5/CH2Cl2两种体系中的硝解产物,采用柱层析从硝解产物中分离得到了两个副产物,并进行了结构表征,确证其为:N,N′-二羟甲基硝胺和1,9-二硝酰氧基-2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂壬烷。N2O5硝解DPT,当体系中溶解有硝酸铵时,N2O5浓度低时主要起硝化作用反应生成HMX,N2O5浓度高时主要起酯化作用反应生成直链产物;当体系中没有硝酸铵(或硝酸铵不溶解)时,N2O5主要起酯化作用也生成直链产物。     

钝感高能材料N-脒基脲二硝酰胺盐的研究进展

概述了新型钝感高能材料N-脒基脲二硝酰胺盐(GUDN,亦称FOX-12)的理化性能和爆轰性能,并讨论了其相关应用。GUDN能量较高(接近RDX)、感度低(接近TATB)、热稳定性好、相容性好,适用于推进剂、气体发生剂和钝感炸药。     

由不同取代哌嗪合成TEX

合成出六种取代哌嗪,并以^1HNMR、IR和元素分析鉴定了其结构。从六种取代哌嗪得到了TEX,分析了各自得率不同的原因在于取代哌嗪在混酸中稳定性不同。     

2,4-DNI的研究进展

综述了高能不敏感单质炸药——2，4-二硝基咪唑的两种合成方法：2-硝基咪唑硝化法、1，4-二硝基咪唑（1，4-DNI）的热重排法；详细介绍了其热分解性能、晶体结构特征、爆炸性能、摩擦感度、撞击感度等方面的性能；简述了其在合成和含能材料方面的应用前景。     

一类重要含能材料:5-取代四唑含能金属配合物

分类综述了5-取代四唑金属含能配合物(TEMCs)的合成及研究进展.目前,国内外关于TEMCs的研究不多,其中以5-氰基四唑(CT)、5-硝基四唑(NT)、5-氨基四唑(AT)为配体的TEMCs因其优越的性能和突出的特点,成为含能材料领域研究的重要方向.经过调研、分析,得出如下结论:①TEMCs的合成步骤较少、反应条件...     

多硝基立方烷研究进展

综述了具有立体笼状骨架的新一类多硝基立方烷含能物质的合成、性能及研究进展。多硝基立方烷中,八硝基立方烷能量高,感度低,热稳定性好。     

新型起爆药双呋咱硝基酚钾盐的研究

以双呋咱硝基苯甲醚(BFNA)与水合碳酸钾反应,合成出新型绿色起爆药--双呋咱硝基酚钾盐(KBFNP),得率73.44%,纯度99%.用高效液相色谱、高倍显微镜、傅立叶红外、元素分析技术对KBFNP纯度、形貌、结构进行了表征;同时研究了KBFNP的热性能和爆炸性能.结果表明,KBFNP的初始分解温度为199 ℃,峰温206 ℃,具有典型起爆药分解特征;具有良好火焰感度,易点火;起爆威力较弱,点火能力较强;爆炸气体比容为657 mL·g-1,可用作微型推冲系统的动力源药剂.     

离子液体在含能材料领域的应用进展

近年来离子液体由于其独特的性质而受到广泛关注。本研究从离子液体应用于芳香环硝化、含氢键炸药回收提纯及在推进剂和熔铸炸药的方面进行了综述,认为离子液体在这些方面的绿色环保优势得到了充分体现。一些含能离子液体可应用于自燃推进剂燃料和替代TNT作熔融介质用于熔铸炸药,认为它们表现出很好的应用前景。     

光功能金属有机骨架材料在爆炸物检测中应用的研究进展

传统的含能材料检测方法主要是基于化学传感和精密仪器测量,但这两种方法通常很难实现爆炸物的快速检测。近十多年来,在超分子材料和配位化学交叉领域,出现了一种新材料——光功能金属有机骨架材料(LMOFs),这种材料具有多孔性、高量子产率和稳定性等特征,被认为是一种优良的发光材料。一方面,LMOFs结合了有机发光材料和金属发光材料的优势,并通过骨架内能量传递提高体系的发光效率。另一方面,LMOFs具有的整齐的孔道结构及大的比表面,有利于对不同爆炸物分子的选择性识别。因此LMOFs在分子荧光识别和检测爆炸物方面展示了较好的应用前景。系统介绍了硝基类爆炸物、氮杂环爆炸物和非含氮爆炸物三类LMOFs在爆炸物识别和检测方面的研究进展,着重总结了LMOFs的识别机理和识别选择性。未来,LMOFs对爆炸物检测的研究可能更加重视材料的表面修饰、水稳定性提高和氮杂环爆炸物检测等方面的探索。     

TNT替代物含能三唑盐的合成及性能研究进展

综述了含能三唑盐类中几种新型TNT替代物的合成及性能研究进展;指出4-氨基-1,2,4-三唑高氯酸盐(4-ATP)、1-甲基-4-氨基-1,2,4-三唑高氯酸盐(MATP)和1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸盐(1-AMTN)是替代TNT的最佳候选物质;展望了这类新型TNT替代物的研究方向。     

含能化合物4-氨基-1,2,4－三唑苦味酸盐的晶体结构(英)

在甲醇溶液中培养了化合物4-氨基-1,2,4-三唑苦味酸盐的单晶。该化合物属于正交晶系,Pcnb空间群,晶体学参数如下：a=9．177（4）,b=13．279（6）,C=19．855（6）A,V=2419．5（16）λ^3,Dc=1．720g·cm^-3,Z=8,μ（MoKα）：0．152mm^-1,F（000）=1280。在2580个点中有2194个独立衍射点（Rint=0．0048）,R=0．0588,wR=0．1370,I〉2σ（I）。通过X射线单晶衍射得到该化合物结构中包含一个4-氨基-1,2,4-三唑阳离子和一个苦味酸阴离子。