重新唤起人们兴趣的二氟氨基及其化合物

二氟氨基是提高含能化合物能量密度的最为理想的基团之一。在经过多年的沉寂之后 ,近来二氟氨基及其化合物的研究又重新活跃起来。在积极寻求机械感度低、热稳定性好的二氟氨基化合物方面已获得重大进展。目前该领域的研究工作主要集中在二氟氨基取代环氧丁烷聚合物合成 ,新戊基二氟氨基硝酸酯增塑剂制备 ,以及环 N-硝胺基偕二氟氨基氧化剂的分子设计与合成上。

RDX和HMX的二氟氨基衍生物结构与性能的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G^**方法对设计的RDX和HMX的—NF2衍生物进行了理论研究;设计等键反应并根据Hess定律预测了固态生成焓;应用Politzer校正方法计算了密度ρ;由K-J方程估算了爆热(Q)、爆速(D)和爆压(p),讨论了—NF2对HOF、ρ、Q、D和p的影响;由键离解能(BDE)和撞击感度(H50)评价了化合物的稳定性,并探讨了可能的热分解引发机理。结果表明,—NF2取代会降低生成焓;化合物的密度范围为1.96~2.34g/cm^3,均高于RDX和HMX的密度;所有衍生物的D均在8.85~9.98km/s,p均在35.07~50.99GPa范围,绝大部分化合物的D和p优于RDX和HMX,—NF2对D和p的贡献较大;所有化合物的BDE均在90~160kJ/mol,均满足高能材料稳定性的要求,预测的H50值的大小顺序基本上与BDE结果相一致,化合物中引入更多的—NF2通常会降低其稳定性。因此,大多数RDX和HMX的—NF2衍生物具有很好的爆轰性能与稳定性,为潜在的高能量密度材料。

二氟氨基二硝甲基芳香杂环含能材料的理论研究

近几十年以来,传统含能材料的发展遇到了瓶颈.如何继续提高能量水平,打破瓶颈,是这一领域亟待攻克的难题.氟是比氧更强的氧化剂,预期分子内引入氟可以进一步提高能量水平,因此设计了13种二氟氨基二硝甲基取代的芳香杂环含能材料分子.为了保证这些分子合成的可能性,所有结构设计都是从已有的中间体出发,并且原则上均可经由成熟的合成方法转化为目标分子.对它们的分子结构、初始热分解机理以及能量特性进行的理论研究表明,多数分子具有足够的动力学稳定性.本工作通过深入分析,揭示了分子结构与动力学稳定性之间的关系.使用硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂配方对这些分子的能量特性进行了理论评价,最终优选出4种分子,其中最好的一个不仅动力学稳定性较好,而且配方比冲高达280.1 s,比传统的环四亚甲基四硝胺(HMX)配方提高了8.4 s.

四氟化肼的合成研究与应用

对四氟化肼的不同合成方法及其优缺点进行了总结,并对四氟化肼在几种含能材料制备中的应用进行了介绍。