孟令超, 绳利丽, 单自兴,2, 杨荣杰, 周智明

(1. 北京理工大学材料学院, 北京 100081;2. 武汉大学化学学院, 武汉 430072;3. 北京理工大学化学与化工学院, 北京 100081)

富氮杂环化合物是高能量密度材料的重要组成部分, 咪唑、三唑、四唑和呋喃等富氮杂环化合物的研究已有大量报道[4～10]. 四唑类含能化合物具有能量密度高、生成热高及安全性好等优点, 分解产生的气体以氮气为主, 可降低固体推进剂特征信号, 分解产物中不含氯元素, 与常见含能材料(如高氯酸铵等)相比更为绿色环保, 在含能材料领域受到了广泛关注[9,10]. 以5-氨基四唑为配体的含能配合物作为常见的含能材料, 氮含量及正生成焓较高, 其1位上的H在一定条件下被烷基取代后, 能够提高其稳定性, 从而提升5-氨基四唑的安全性能[11～15].

将高能四唑阳离子与高能硼氢阴离子结合, 可以得到一类新的生成热高且热稳定性好的高能材料[15～19]. 2016年, Hansen等[1]合成了能量较高的富氮十二氢十二硼酸盐. 目前已报道的含5-氨基四唑盐及十二氢十二硼酸盐只有双四唑取代硼氢盐和二十面体闭笼型十二氢十二硼酸5-氨基四唑盐, 前者易吸湿, 制备与纯化复杂, 实际应用前景较差[10].

前文[2]报道了11种新型高氮多硼含能材料十二氢十二硼酸双(二烷基-5-氨基四唑)盐的制备方法、波谱分析和热性能. 本文在此基础上, 培养了这11种化合物的单晶, 利用X射线单晶衍射对其进行了结构表征; 并利用Gaussian和EXPLO5软件对生成热与爆热等进行了计算, 研究了……