多硝基立体笼状化合物——高能炸药合成的最新进展(上)

美国正在进行多硝基笼状化合物的合成,目前已进入第二阶段,把硝基引入了七种碳氢笼状化合物,到目前为止已经合成了12个含多达四个硝基的热安定的多硝基笼状化合物。     

新一代炸药──多硝基笼状化合物的研究综述

综述了美国对多硝基笼状化合物性能参数的理论计算结果和笼状化合物最佳硝基数目的确定以及近年来的合成研制现状和下一步的合成目标．     

炸药合成研究的最新进展

炸药合成的最近进展为高能多硝基碳环笼状化合物的出现。这类化合物以其高密度及高强力能吸引了炸药研究者,它们的能量可能比奥克托今高20—35％。目前已经把硝基引入了七种碳环笼状化合物;已合成了12个含多达4个硝基的热安     

肼类硝基化合物的合成

本文研究了甲基肼、甲醛、硝仿间的缩合反应及其缩合产物的硝化反应,合成了N-甲基-N,N′-重(三硝基乙基)肼和N-甲基-N′-硝基-N,N′-重(三硝基乙基)肼。本文还研究了二氨基脲与2,2-二硝基丙二醇-1,3的缩合反应,合成了1,2,4,5-四氮杂-7,7-二硝基双环[3,3,1]壬酮-3。     

三硝基甲基化反应研究之二九硝基(艹米)及有关化合物的合成

运用三硝基甲基化反应,在易于操作的实验条件下,以四氧化二氮为硝化剂,由均苯三醛三肟经过六硝基莱及其三钾盐合成了九硝基莱(但未分离出纯品)。文中还叙述了与九硝基莱合成有关的三硝基甲基化反应产物,它们是3,5-双(三硝基甲基)苯甲醛、5-三硝基甲基-1,3-苯二甲醛、3,5-双(二硝基甲基)苯甲醛及其二钾盐、5-二硝基甲基-1,3-苯二甲醛及其钾盐、间(三硝基甲基)苯甲醛、间(二硝基甲基)苯甲醛及其钾盐。     

多硝基环状硫酰胺和硫酮炸药的合成及性质

为了探讨多硝基环状硫酰胺及硫酮作为新型高能炸药的可能性,我们首次合成了2,5-二硝基-2,5-二氮杂环戊砜(Ⅰ)、2,4,4,6-四硝基-2,6-二氮杂环己砜(Ⅱ)和2,4,6-三硝基-2,4,6-三氮杂环己硫酮(Ⅲ),并测试了它们的部分理化和爆轰性能。实验数据表明:它们是一类高感度炸药。与预期相同,用>SO_2和>=S基团代替>CH_2时,可以提高炸药的密度,但爆速未见提高,这些基团的引入使热安定性降低。     

高能不敏感 PBX 炸药非线性优化设计方法(Ⅱ)

为探索高能不敏感高聚物粘结炸药(PBX)配方设计理论和方法,基于 PBX 炸药构效关系研究,提出了高能不敏感 PBX 配方设计多目标非线性优化设计的一般数学模型.针对HMX/TATB//F2314/F2311体系,在实验研究获得感度-组成函数关系的基础上,建立了以圆筒比动能、特性落高、冲击波感度为多目标函数,以能量水平、感度水平以及组分含量范围为约束条件的具体数学模型,据此设计了8种能量水平的10个 PBX 配方,并给出了相应的能量和冲击波感度预估值.选择了其中4种配方进行实验验证,结果表明,设计模型给出的能量和冲击波感度预估值与实测值偏差分别在5％和6％以内,特性落高预估值与实测结果则在同一水平.     

硝基咪唑类含能化合物的合成研究进展

综述了10种硝基咪唑类含能化合物的合成及性能,包括1,4-二硝基咪唑(1,4-DNI),2,4-二硝基咪唑(2,4-DNI),4,5-二硝基咪唑(4,5-DNI),2,4,5-三硝基咪唑(2,4,5-TNI),1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI),1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDNI),1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI),1-苦基-2,4-三硝基咪唑(2,4-PDNI),1-乙酸乙酯-2,4,5-三硝基咪唑(CTNII),1-苦基-2,4,5-三硝基咪唑(PTNI)。对高能钝感炸药1,4-DNI、2,4-DNI及MTNI的合成与性能进行了详细介绍并对路线中存在的问题进行了简要评述。同时提出了一条理论上可行的合成MTNI的新路线,即碘代-硝化法:以N-甲基咪唑为原料经碘化得到1-甲基-2,4,5-三碘基咪唑(MTII),然后再用超酸硝化得到目标物。     

低熔点钝感高能炸药(IHE)的发展探讨

<正>熔铸炸药是常规弹药装药最为便利和经济的装药方式,以TNT为熔融介质的熔铸炸药至今仍是常用的装药,其中以B炸药最为典型。为改进TNT类熔铸炸药,国内外主要从四个方面开展了工作:1.控制TNT熔铸后的结晶。将TNT与六硝基茋(HNS)形成(TNT)2·HNS络合物作为成核剂和晶体改良剂。添加0.5%的HNS可改善粗晶体柱状增长形成裂缝的物理缺陷,得到的结晶     

硝基二唑炸药爆炸参数的经验计算(Ⅰ)

以2,4,5-三硝基咪唑(2,4,5-TNI)为"母体"结构单元,用硝基、硝氨基和偶氮基等爆炸基团取代其1位氮上的氢原子获得系列新型多硝基咪唑类炸药分子。运用Brinkley-Wilson(B-W)法则、Rothsteine’s和Kamlet方法等对该类炸药的爆炸参数进行了计算,并与HMX等炸药的爆炸参数进行了比较。结果表明,该类炸药密度大,爆速为7.9-9.2km·s-1,爆压为29.0-42.0GPa,接近RDX甚至HMX,是一类新型高能量密度材料化合物;该类炸药分子中含芳香咪唑环,预计其分子稳定性良好。     

硝基二唑炸药爆炸参数的经验计算(Ⅱ)

选取3,4,5-三硝基吡唑（TNP）为“母体”结构单元,用爆炸基团如硝基、硝氨基、偶氮和氧化偶氮基等对其1位氮原子上的氢原子进行消除修饰,构建一类新型多硝基吡唑类炸药分子。运用Brinkley-Wilson（ B-W）法则,Rothsteine′s和Kamlet等方法对该类炸药的爆炸参数进行了计算,并与RDX和HMX等炸药进行了比较。结果表明,该类炸药密度大,爆速为7．9～9．3 km· s-1,爆压为29．0～42．0 GPa,是一类新型高能量密度材料化合物,该类炸药分子中含芳香吡唑环,预测其分子稳定性良好。     

两种新型二硝基胍类炸药的合成

以硝基胍为原料,经硝化合成了中间体1,2-二硝基胍,然后与碳酸铵反应得到1,2-二硝基胍铵(ADNQ);1,2-二硝基胍与碳酸氢钾进行酸碱中和反应得到1,2-二硝基胍钾(PDNQ),最后在碘化钠和18-冠-6醚相转移催化剂的作用下与1,3二氯-2-硝氨基氮杂丙烷进行取代反应合成了1,7-二氨基-1,7-二硝氨基-2,4,6-三硝基-2,4,6-三氮杂庚烷(APX),总收率75%,并采用红外光谱、核磁、质谱以及元素分析等进行了中间体与目标化合物的结构表征。     

几种芳香三硝基甲基化合物的合成

本文报告了九个新合成的芳香族三硝基甲基化合物:4-氯-3-硝基、4-溴-3-硝基、4-甲氧基-3-硝基、4-甲氧基-3,5-二硝基、4-氨基-3,5-二硝基、4-二甲胺基-3,5-二硝基、4-甲硝胺基-3,5-二硝基苯基三硝基甲烷、1,3-双(三硝基甲基)苯和5-硝基-1,3-双(三硝基甲基)苯;四个新合成的芳香二硝基甲基化合物:4-氯-3-硝基苯基二硝基甲烷、4-甲硝胺基-3,5-二硝基苯基二硝基甲烷、1,3-双(二硝基甲基)苯和5-硝基-1,3-双(二硝基甲基)苯。     

高密度笼状烃衍生物的合成及热性能

以环戊二烯(CPD)或甲基环戊二烯(MCPD)为原料,通过Diels-Alder反应、[2+2]环加成反应、羰基和含氮试剂的加成反应合成了五环[5.4.0.02,6.03,10.05,9]十一烷、甲基五环[5.4.0.02,6.03,10.05,9]十一烷的腙类衍生物,通过质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等确证了产物结构,并通过PDSC研究了部分化合物在高温下的热分解性能。高张力笼状烃衍生物可改善笼状烃的挥发性能,分解过程放热,且分解温度随压力增大略有升高,可用作新型炸药或高能燃料组分。     

两种多硝基偶氮苯类含能化合物的合成及其性能

为了研制新型耐热含能材料,合成了2,2′,4,4′,6,6′六氯3,3′,5,5′四硝基偶氮苯(HCTNAB)和4,4′二氯2,2′,3,3′,5,5′六硝基6,6′二甲氧基偶氮苯(DCHNDOCAB)两种新型的多硝偶氮苯化合物,通过元素分析、FTIR、X射线单晶衍射等表征了合成产物结构,应用DSC和TG DTG研究了其热稳定性,其中HCTNAB分解温度为266.8℃,DCHNDOCAB分解温度为269℃。基于Gaussian09程序、在6311++G^**基组水平上用B3LYP法对DCHNDOCAB分子结构进行优化和性能预估。研究发现:HCTNAB的是一种重要的含氯含能中间体;计算得DCHNDOCAB的爆速达到7117m s^-1,爆压为21.0GPa,有望成为一种新型的偶氮类耐热炸药。     

炸药的发展与展望(下)

七、多硝基立体笼状化合物多硝基立体笼状化合物也是一大类可能出现高能炸药的合成目标。由于它们是一类新化合物以及它们在结构上的特殊性,所以另列一节。立体笼状化合物的特点是密度高并含有张力能,这两种特点都能对提高能量做出贡献。多硝基立体笼状化合物不仅具有高的能量密度,而且它们的起爆感度低。据计算这类化合物中的某些成员的爆轰输出比奥克托今高20％～35％。立体笼状化合物包括四面体烷、三棱柱烷、立方烷、一高立方烷、二高立方烷、二高五棱     

炸药应用技术的新进展(下)

B炸药改性技术 B炸药自首次标准化以来已装弹使用近50年,是西方国家现装备常规弹药的主用炸药。但在生产和使用过程中不够安全,尤其是发生膛炸事故。安全指标容许膛炸的频率是百万分之一,而实际上已达四万分之一。从膛炸机理的研究中使人们深知,必须解决B炸药的安全问题,其途径是多方面的。改进B炸药的配方是提高其安全性的一项重要措施。     

多硝基化合物的静电火花感度及其与文献值的对比(英)

测定了１５种多硝基化合物的静电火花感度并与文献值进行了对比。同一样品来说不同作者得到的５０％发火概率的ＥＥＳ值不尽相同，其主要原因是不同作者所采用的静电火 试验规范不同。但是本实验值与文献值存在着线性关系。