两种富氮稠环型1,2,5-噁二唑类含能盐的合成及性能

以5,6-二肼基-[1,2,5]噁二唑并[3,4-b]吡嗪(1)为原料合成了5,5′-(肼-1,2-二亚基亚胺)双(5,7-2H‑[1,2,5]噁二唑并[3,4-e][1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-8(4H)-亚胺)高氯酸盐(2)和5,5′-(二氮烯-1,2-二亚基)双([1,2,5]噁二唑并[3,4-e][1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-8(7H)-亚胺)硝酸盐(3)两种富氮含能盐。采用核磁共振(NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、X-射线单晶衍射(XRD)等多种手段对含能离子盐2和3的结构进行了表征,利用差示扫描量热法(DSC)研究其热分解行为,运用BAM标准测试方法获得摩擦感度和撞击感度,同时基于等键反应方程与EXPLO5软件预测其爆轰性能。结果表明,化合物2和3的晶体均属于单斜晶系,分别属于Pn和P21/n空间群,二者的晶体结构中阳离子部分具有良好的平面性,晶体堆积图中观察到了大量氢键。化合物2和3的热分解温度分别为154℃和130℃,理论爆速分别为7722 m·s^(-1)和8008 m·s^(-1),理论爆压分别为26.3 GPa和28.4 GPa,摩擦感度均为360 N,撞击感度均大于40 J。化合物2和3在爆轰性能、摩擦感度、撞击感度性能上均优于传统炸药TNT。

富氮稠环类氮氧化物的研究进展

富氮稠环类氮氧化物由于其平面共轭的分子骨架结构和共价氮氧键官能团,通常具有密度高、爆轰性能优异及感度适中等优点,因此,这类化合物已逐渐成为含能材料领域的研究热点。本研究综述了近十年来合成的20种富氮稠环类氮氧化物的分子结构、合成方法及理化性能等,比较了富氮稠环分子氮氧化前后的主要理化性能参数,为其合成及性能研究提供一定的参考。

3,6-二氨基[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑硝酸盐的合成与性能研究

以3-氨基-5-肼基-1,2,4-三唑的二盐酸盐为原料,经溴化氰两步反应制备了3,6-二氨基[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑硝酸盐,收率63%。采用红外、质谱、核磁、元素分析等表征确证其结构;计算了理论爆轰性能,并检测了其撞击感度与摩擦感度。结果表明,3,6-二氨基[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑硝酸盐具有良好的热稳定性和优良的爆轰性能。

3,6-二硝胺[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成与性能研究

以3,6-二氨基[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑为原料,通过硝化反应合成了3,6-二硝胺[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑,收率80%。采用红外、质谱、核磁、元素分析等表征了产物结构,计算并检测了其物化性能,分解温度121℃,密度1.82 g/cm3,撞击感度低于2 J,计算爆速与爆压分别为8789 m/s与32.5 GPa。

3,6,7-三硝胺[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的双3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑盐的制备与性能研究

基于3,6,7-三硝胺[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑高能分子与3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑,制备了双3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑含能离子盐,收率76%。采用红外、质谱、核磁、元素分析等表征了产物结构,检测并计算了该含能盐的物化性能,其分解温度171℃,密度1.77 g/cm^(3),撞击感度6 J,摩擦感度120 N,计算爆速与爆压分别为8785 m/s和31.5 Gpa。