含能配合物Ni(C5N5O5H4)2(by)2的晶体结构和热分解性能
2012-01-28刘进剑刘祖亮
刘进剑,刘祖亮,成 健
(南京理工大学化工学院,江苏 南京210094)
引 言
2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-N-氧化物(ANPyO)是一种高能钝感炸药,综合性能与TATB 相当[1],优于2,6-二(苦氨基)-3,5-二硝基吡啶(PYX)和六硝基茋(HNS),但是其成本明显低于TATB,是一种低感度、低成本、高爆炸性能的新型含能材料[2-3]。
含能配合物是目前研究高能、可靠、安全、环保型含能材料的一个重要方向,在起爆药、推进剂及燃速催化剂等领域具有广泛的应用前景。研究表明,ANPyO可以与铜,镍,铅等过渡金属形成配位化合物[4-7]。本研究以ANPyO 为含能配体,吡啶为溶剂,加入乙酸镍,合成了含能配合物 Ni(C5N5O5H4)2(by)2(by=吡啶),并用X 射线衍射仪、DSC以及TG-DTG 等对标题化合物进行了表征,用Kissinger法和Ozawa-Doyle法计算了配合物热分解过程中的表观活化能和指前因子。
1 实 验
1.1 材料与仪器
ANPyO 由实验室合成[7],黄色粉末状小颗粒,密度为1.878g/cm3,熔融分解点大于340℃。其他试剂均为市售化学纯或分析纯产品,除特别说明外,不经处理直接使用。
CAD4型四圆单晶X-射线衍射仪,荷兰ENRAF NONIUS 公司;823e差示扫描量热仪,瑞士METTLERTOLED 公司,试样量为1.160 0mg,升温速率20K/min,升温区间50~500℃,N2流量为30mL/min;瑞士METTLER TOLEDO TGA/SDTA851e热重分析仪,试样量为1mg,升温速率20K/min,升温区间50~600℃,N2流量为30mL/min;MAGNA-760型傅里叶变换红外光谱分析仪,美国NICOLET 公司;MEL-TEMP熔点仪,美瑞泰克集团-先德科技仪器,温度计未经校正。
1.2 配合物Ni(C5N5O5H4)2(by)2的合成
将0.1mol的ANPyO 固体粉末分散在300mL吡啶溶液中,悬浮液体呈光亮的黄色。搅拌下加入0.05mol固体乙酸镍,升温至90℃,回流1.5h。溶液为鲜红色,趁热加入冰水中,冷却,有大量红色固体析出,抽滤。在空气中干燥24h,在真空状态下,继续干燥得到20.72g 红色固体粉末,产率为64.21%。……
