四嗪类高氮分子及离子含能化合物的研究进展

详细论述了近年来国内外报道的四嗪类高氮分子及离子含能化合物的合成与性能研究,指出部分化合物由于其生成焓高、热稳定性好以及感度低等特点在含能材料领域具有广泛的应用前景.同时还总结了目前四嗪类含能化合物普遍存在的问题及以后的发展方向.     

四嗪类高氮含能化合物的合成与表征

以硝酸胍、水合肼、乙酰丙酮为起始原料制得3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT);以BT为前躯体,经亲核取代得到几种1,2,4,5-四嗪类高氮含能化合物,包括3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(HDM PT)、3-叠氮基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(IADM PT)、3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)、3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪(D IAT)、3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪(DGTZ)。采用红外、质谱、核磁等分析手段对其进行了表征。     

高氮含能化合物应用研究新进展

高氮含能化合物是近年来国内外研究报道较多的一种新型含能材料。结合该研究工作,综述了高氮含能化合物在高能混合炸药、气体发生剂、发射药和推进剂几方面应用研究的最新进展。     

硝基吡唑类含能化合物的研究进展

介绍了硝化吡唑类含能材料,包括单硝基吡唑、双硝基吡唑、三硝基吡唑及其衍生物和多氮杂环的硝基吡唑的合成、物理性质和爆轰性能的最新进展,指出富含多氮杂环的硝基吡唑中的一些化合物具有良好的感度以及优异的爆轰性能,可广泛应用于推进剂,具有巨大应用潜力。     

S-四嗪类含能化合物研究进展

综述了目前国内外S-四嗪类含能化合物的研究情况,对国内外具有代表性的研究工作进行了介绍,主要分为含能有机物、含能有机盐、含能金属盐与配合物3个方面,其中有机物和有机盐研究较多,金属盐研究较少。总结了四嗪含能化合物的设计思路、应用前景和待解决的问题。对称取代的1,2,4,5-四嗪化合物是目前绝大多数工作的研究目标,设计这些化合物主要依靠四嗪环上易发生亲核取代反应的特点而引入不同的含能取代基来对整体化合物的性能进行修饰和调控。通过设计合成离子盐,利用阴阳离子间的氢键相互作用可对含能化合物的稳定性进行优化。四嗪类含能材料氮含量高、分解产物清洁,在微推力和低特征信号推进剂、汽车安全气囊气体发生剂组分、绿色起爆药等方面具有良好的应用前景。不足之处在于这些化合物的放大合成研究很少,工业化基础较薄弱,且对非对称取代的1,2,4,5-四嗪化合物研究较少,在未来需要加大这些方面的研究。附参考文献70篇。     

含氟类含能化合物研究进展

综述了含氟类含能化合物的合成及分子设计研究,主要包括单氟取代类、氟偕二硝基类、二氟氨基类、三氟甲基类以及五氟硫基类含能化合物;总结了含氟基团的优势和引入方法,以及具有代表性的含氟类含能化合物的合成路线和爆轰性能;归纳了目前含氟类含能化合物分子设计的研究路线以及可能存在的问题.     

唑类含能离子化合物的合成研究进展

综述了以咪唑、三唑、四唑以及五唑等唑类化合物为母体的一些含能盐的合成,系统总结了这类新型含能材料的熔点、密度、生成焓等理化性能以及爆轰性能,并分析了分子结构及取代基对含能盐性能的影响。对唑类含能盐在火炸药和推进剂等方面的应用进行了展望。附36篇参考文献。     

低熔点含能化合物研究进展

综述了苯环类、氮杂环类、氮氧杂环类、烷烃类及含能离子盐类低熔点含能化合物的国内外研究现状、合成方法、物理化学性质与爆轰性能,并分析了其性能优劣及实际应用所面临的问题等,对比不同分子主体结构和官能团对化合物性能的影响,探索今后含能材料的重点研究方向以便设计出更好的低熔点化合物,更好地满足熔铸炸药应用要求。指出DFTNAN、DNP、DNBF、BOO、BODN、TNTON等化合物性能优良,可以作为取代TNT作为新型熔铸炸药载体;可以尝试以四唑为基础原料,引入不同性能优良的基团,如：—N₃、—F、—ONO₂、—NHNO₂等,设计新型低熔点含能化合物。附参考文献114篇。     

含氟化合物在含硼含能材料中的应用研究进展

概述了硼颗粒点火燃烧过程及其应用在含能材料中的不足。梳理近年来关于含氟化合物改善硼颗粒点火燃烧性能的研究进展,探讨了不同含氟化合物对于提升硼颗粒点火燃烧性能的机理和效果,同时对含氟化合物改善硼颗粒点火燃烧性能的研究提出展望。     

偶氮四唑类高氮含能化合物的合成及表征

以5-氨基四唑为原料,合成了3种偶氮四唑类高氮含能化合物（偶氮四唑铵盐（AZT）、偶氮四唑胍盐（GZT）及偶氮四唑三氨基胍盐（TAGZT））,利用IR、NMR、DSC、熔点测试和元素分析鉴定了其结构,简要地介绍了其爆炸性能.研究表明,作为新型高氮含能材料,偶氮四唑盐具有高的正生成焓、成气量大、燃烧无烟或少烟、燃后剩余残渣少以及不吸湿等特点,且具有良好的爆炸性能,可作为新型气体发生剂、低特征信号推进剂、低烟或无烟烟火剂以及高能炸药的重要组分.     

新型叠氮-均三嗪类含能化合物的合成与表征

以三聚氯氰为前驱体,通过亲核取代反应,得到硝基芳环均三嗪中间体;再将中间体与NaN3反应,得到4种新型叠氮-均三嗪类含能化合物:4,6-二叠氮基-N-(2-硝基苯基)-1,3,5-三嗪-2-胺基、4,6-二叠氮基-N-(3-硝基苯基)-1,3,5-三嗪-2-胺基、4,6-二叠氮基-N-(4-硝基苯基)-1,3,5-三嗪-2-胺基、2,4-二叠氮基-6-(2-(2,4-二硝基苯基)肼基)-1,3,5-三嗪;采用IR、1 H NMR、13 C NMR、MS等对4种化合物的结构进行了表征;采用TG-DSC研究了4种化合物的热力学性能;通过B3LYP/6-311G**方法预估了化合物的理论密度、标准生成焓、爆速和爆压。结果表明,4种化合物具有较好的热稳定性,叠氮基的引入使其具有较高的正生成焓。综合4种叠氮-均三嗪类含能化合物的性能,化合物2,4-二叠氮基-6-(2-(2,4-二硝基苯基)肼基)-1,3,5-三嗪的性能较佳。     

四嗪类高氮含能材料研究进展

四嗪环是一种含氮质量分数达68.3%的六元氮杂环含能基团,是设计高能钝感含能材料中非常有效的结构单元;四嗪类高氮含能材料也是近年来国内外研究和报道较多的一种新型含能材料,部分具有生成焓高、热稳定性好和感度较低等特点。介绍了1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪和1,2,3,5-四嗪3大类四嗪环,并对几种四嗪类高氮含能化合物的合成、性能及其在含能材料中的应用研究进展进行了详细论述。     

Odorous Compounds in Bioplastics Derived from Bloodmeal

During the processing of bloodmeal-based thermoplastics (BMT), volatile compounds are released which are odorous and unpleasant. Literature searches revealed that blood components are thermally unstable under oxidising conditions and the presence of iron in bloodmeal (BM) may catalyse the formation of various odorous compounds. The objective of this work was to establish an odour profile for BM as well as BMT prior to extrusion and to determine the effect of oxidative treatment on the resulting odour profile. A comparison of the volatile compounds arising from using BM with those arising from using red blood cells (RB) was carried out using headspace-solid phase micro-extraction–gas chromatography–mass spectrometry (HS-SPME–GC/MS). A total of 23 compounds were identified, 4 of which were products of putrefaction also identified in RB subjected to putrefactive degradation; these were phenol, 4-methyl phenol, indole and methyl indole. In addition, several aldehydes and ketones were identified in BM and RB and may result from thermal, microbiological or auto-oxidative deterioration of the lipids and proteins present in blood during BM manufacture. Oxidative treatment of BM removed some of the compounds that were generated by putrefaction and thermal degradation. Treatment led to an improvement in the perceived odour type and intensity of BM, however, upon conversion to BMT the perceived odour became significantly worse. This malodour was able to be mitigated by the addition of 10–20 wt% activated carbon or greater than 20 wt% natural zeolite, however some malodour reoccurred after storage.     

含能增塑剂研究进展

按含能基团的不同对目前文献报道的多种含能增塑剂进行分类介绍 ,并对其性能和合成方法进行评述     

二硝甲基唑类含能化合物的研究进展

二硝甲基唑类化合物是一类结构新颖的多氮含能化合物。综述了二硝甲基唑类化合物的合成方法和反应性质,并对部分含能化合物的性质进行了介绍。结果表明,二硝甲基唑类化合物的密度较大,且具有较高的正生成焓,但自身热稳定性较差,以其为阴离子合成出的离子盐具有较好的热稳定性。目前,二硝甲基唑类化合物的合成方法较成熟,但理论方面的研究不够深入。     

唑系含能化合物的特征

从密度、感度、熔化分解点、焓值等方面系统地概述了唑系含能化合物的特征。     

含能增塑剂的研究新进展

对近年来硝酸酯类、偕二硝基类、叠氮类和含氮杂环类含能增塑剂的发展进行了介绍,并对其性能和合成进行了评述.指出目前还没有一种含能增塑剂达到理想要求,还需积极开发新的含能增塑剂.     

新型含能材料呋咱类化合物的研究进展

介绍了几种呋咱类含能化合物3,4–二氨基呋咱(DAF)、3,3′–二氨基–4,4′–氧化偶氮呋咱(DAAF)、3,3′–二氨基–4,4′–偶氮呋咱(DAAzF)、3,4–二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)、3–硝基呋咱–4–甲醚(NFME)、(3 E,4 E)–二肟甲基氧化呋咱(DPX1)的合成方法和性能。通过与其他含能材料的性能对比,可知呋咱类化合物是一类性能优良、具有广阔应用前景、可应用于推进剂的含能材料。