电化学合成偶氮桥连富氮杂环含能化合物的研究进展

偶氮桥连富氮杂环含能化合物在含能材料领域应用广泛。传统构建偶氮桥连化合物通常采用氧化偶联法,存在安全风险高和环境污染严重等问题。电化学合成方法由于其高效、可控和环境友好等优点备受研究者青睐。本文围绕近年来呋咱、吡唑、三唑、四唑等偶氮桥连富氮杂环含能材料的电化学合成研究,介绍了电解质和电极等条件对反应的影响,总结了不同偶氮桥连富氮杂环含能化合物的电化学合成机理,提出了未来的研究方向,如采用电化学制备传统方法无法合成的含能分子,利用电化学方法实现氮-氮单键、碳-氮单键、分子内偶氮键等化学键的构建,和探索稠环以及连环等复杂含能材料的电化学合成以及电化学合成方法的工程化放大研究等,为电化学合成偶氮桥连富氮含能分子的研究和采用电化学方法制备含能材料提供参考。未来研究中可以通过电化学方法实现已知含能材料的绿色合成,并且定制化生产和开发传统有机合成方法无法制备的高性能新含能材料。

三硝基甲基富氮杂环类高能氧化剂的合成研究进展

主要综述了近年来报道的三硝基甲基富氮杂环类高能氧化剂及其合成路线,分析总结了这类氧化剂的合成方法、理化性质和能量性能,并展望未来三硝基甲基富氮杂环类高能化合物的发展方向,为新型富氮杂环类高能氧化剂的设计与合成提供参考。

偶氮桥连富氮杂环含能化合物的合成及性能研究进展

偶氮键不仅是一种桥连基团,通常还能提高富氮杂环含能化合物的密度和生成焓,因此,通过这种桥连方式来构筑新型含能材料已逐渐成为该领域的研究热点。本研究围绕唑类和嗪类两大类底物,从C—NH2和N—NH2氧化偶联两个方面,综述了近二十年来偶氮桥连富氮杂环含能化合物的制备方法、理化性质和爆轰性质等,为该类化合物后续的研究和发展提供一定的参考。

亚氨基桥联的富氮杂环化合物研究进展

桥联富氮杂环化合物具有丰富的多样性,良好的热稳定性和优异的能量密度,是潜在的高能量密度材料,受到了国内外学者的广泛研究和报道。其中,亚氨基(—NH—)作为桥联单元,不仅能提高化合物的生成焓和能量密度,还能通过桥联的亚氨基形成氢键而降低感度,构建高能低感含能材料。本文介绍了亚氨基桥联富氮杂环化合物及其盐的研究进展,综述了这些含能化合物的制备方法、理化性质和爆轰性能,对亚氨基桥联富氮杂环化合物未来的发展潜力和重点研究方向进行了展望,从而为亚氨基桥联富氮杂环化合物的设计与合成提供借鉴和参考。

富氮杂环配位超分子化合物的合成、结构及光谱特征

以2,6-二(5-甲基-1H-吡唑-3-基)吡啶(简写为H2L)为第一配体,以均苯四甲酸和乙酸为第二配体,合成了2个新的配位超分子化合物[Ni(H2L)2]·(Me O-H2BTA)2(1)和Mn(H2L)(Ac)2(2)(H4BTA∶均苯四甲酸,HAc∶乙酸),并由元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱以及X射线单晶衍射等对其进行了表征,分析了其光谱及结构特征。晶体结构分析表明,化合物1属于正交晶系,Pbcn空间群,a=0.95747(8)nm,b=1.99273(13)nm,c=2.50175(13)nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=4.773 3(6)nm3,Z=4;化合物2属于单斜晶系,Cc空间群,a=1.11300(13)nm,b=2.0239(2)nm,c=0.97308(12)nm,α=90°,β=118.555(16)°,γ=90°,V=1.9253(4)nm3,Z=4。

1-羟基-N-(1H-1,2,4-三唑-5-基)-1H-四唑-5-甲酰胺的合成和性能

为制备新型富氮杂环含能化合物,以5-氰基-1-(1H-1,2,4-三唑-3-基)-1H-四唑(1)为原料,经偕胺肟化、重氮化、取代及亲电加成等步骤,合成一种以酰胺键桥联的富氮含能化合物1-羟基-N-(1H-1,2,4-三唑-5-基)-1H-四唑-5-甲酰胺(3);利用核磁共振(NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)等方法对化合物3进行了结构表征,并通过单晶X-射线衍射分析(SC-XRD)进一步确定了其结构;利用差示扫描量热(DSC)和热重(TG)方法研究了化合物3的热分解过程。结果表明,化合物3初始分解温度为265℃,爆速为8017 m·s^(-1),爆压为23.1 GPa,撞击感度为20 J,摩擦感度为288 N。

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。

含能配合物的研究进展

含能配合物是开发具有钝感、含能、环保材料的一个重要发展方向。概述了以高能多氮直链化合物如碳酰肼,富氮杂环化合物如三唑、四唑类为配体的配合物的合成、热行为以及性能的研究情况,同时简要地从分子或原子结构描述了一些其他多氮含能配体如肼、肼基甲酸甲酯等所形成的配合物的晶体结构以及热分解行为,并对含能配合物的发展方向进行了展望。