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1,3,5,5-四硝基六氢嘧啶与1,4,6,6-四硝基-1,4-二氮杂环庚烷的合成、晶体结构及性能
引用本文:杜慧英,屈智慧,夏江璐,杨雅麟,李馨宇,秦逸枫,伍波,马丛明.1,3,5,5-四硝基六氢嘧啶与1,4,6,6-四硝基-1,4-二氮杂环庚烷的合成、晶体结构及性能[J].含能材料,2024,32(5):475-483.
作者姓名:杜慧英  屈智慧  夏江璐  杨雅麟  李馨宇  秦逸枫  伍波  马丛明
作者单位:西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室, 四川 绵阳 621010,西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室, 四川 绵阳 621010,西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室, 四川 绵阳 621010,西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室, 四川 绵阳 621010,西南科技大学生命科学与工程学院, 四川 绵阳 621010,西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室, 四川 绵阳 621010,西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室, 四川 绵阳 621010,南京工业大学安全科学与工程学院, 江苏 南京 211800
基金项目:四川省自然科学基金(2022NSFSC1205)
摘    要:以2,2-二硝基-1,3-丙二醇为原料,分别与叔丁胺和乙二胺反应后再经硝化,合成了2种爆轰性能优异、热稳定性良好的氮杂脂肪环含能化合物:1,3,5,5-四硝基六氢嘧啶(DNNC)与1,4,6,6-四硝基-1,4-二氮杂环庚烷(TNDA)。利用核磁波谱、红外光谱、X射线单晶衍射等手段对目标化合物进行了结构表征;利用差示扫描量热-热重联用研究了其热分解行为;采用BAM测试方法测试了DNNC与TNDA的撞击感度和摩擦感度;基于等键方程与EXPLO5预测了其生成焓与爆轰参数。结果表明,DNNC单晶中环己烷骨架与TNDA单晶中环庚烷骨架均为椅式构象,两种化合物都存在广泛的分子间、分子内非经典氢键;DNNC的相变温度为155.0 ℃,热分解温度为215.3 ℃,TNDA的相变温度为154.5 ℃,热分解温度为205.9 ℃;DNNC的撞击感度为25 J、摩擦感度为144 N,TNDA的撞击感度为17.5 J、摩擦感度为240 N,均比黑索今(RDX)与奥克托今(HMX)钝感;两种化合物的理论爆速分别为8772 m·s-1、7828 m·s-1,理论爆压分别为34.8 GPa、25.0 GPa。

关 键 词:含能化合物  氮杂脂肪环  偕二硝基  硝胺  晶体结构  机械感度
收稿时间:2023/9/18 0:00:00
修稿时间:2023/12/27 0:00:00
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