王 帜, 张文全, 王康才, 亓秀娟, 张庆华

(中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999)

1 引 言

现代武器要求含能材料在具有高能量的同时也必须具有良好的安全性。能量水平高于奥克托今(HMX),而感度与1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)相当的高能钝感材料一直是人们努力追求的目标[1],这也对新型高能骨架的构建提出了极大的挑战。吡嗪骨架是一种具有巨大研究潜力和应用价值的六元氮杂芳环结构,在生物学、合成化学、药物化学、分析化学、含能材料等领域有着许多前沿性的研究[2-5]。特别在含能材料领域,硝基功能化的氧化吡嗪骨架化合物的合成一直受到广泛关注[6-7]; 由于氧化吡嗪环具有很好的对称性、较高的生成焓、高热稳定性、多样化的化学修饰位点,成为极具潜力的构建高能低感材料的理想骨架之一。

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1氧化物(LLM-105)是美国利弗莫尔含能材料实验室发展的一种高耐热炸药,其晶体密度高达1.913 g·cm-3, 实验爆速为8560 m·s-1,比冲为2212.68 N·s/kg (7 MPa),能量比TATB高出20%,DSC放热峰值为354 ℃,优于大多数单质炸药,同时对撞击、火花、摩擦、冲击波相对低感,与铜、铝、不锈钢及RDX等相容性良好,在石油射孔弹、传爆药等领域显示出一定的应用前景[8]。中国工程物理研究院化工材料研究所[9],西安近代化学研究所[10]、中北大学[11]、北京理工大学[12]等均对LLM-105的合成及生产工艺等进行了深入研究。鉴于LLM-105的优越性能,开发类似骨架结构且与之性能相近或更优、工艺成本更低,合成路线简洁的新型含能化合物,具有一定的科学意义。……