4,5-双(氯二硝基甲基)-2-重氮咪唑的合成与性能
2021-08-16张盼,杨峰,陆明
张 盼,杨 峰,陆 明
(南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094)
1 引言
兼具高能量和低感度是含能材料领域一直不断追求的目标[1-3],含能化合物能量的增加,往往伴随着感度的提高,这导致了其安全性降低。为了调和能量与感度之间的矛盾,具有共轭体系的多氮化合物逐步成为当前的研究热点[1-3]。因此,基于多氮骨架如胍类、唑类、嗪类等的含能衍生物在近十年来发展迅速,在骨架上通过官能团化策略接入硝基、硝胺基、配位氧以及叠氮基等能量基团,可以构建出性能各异、具有应用潜力的含能化合物[1-8]。其中,咪唑类骨架因其突出的稳定性和较多的修饰位点而受到研究者的关注。1979年,Novikov 等[9]人通过硝化4-硝基咪唑首次合成出了4,5-二硝基咪唑1995 年,Damavarapu 等[10]首次发现2,4-二硝基咪唑的能量比ATTB 高30%,其摩擦感度和撞击感度均优于RDX 和HMX。在这之后,咪唑类含能材料逐渐受到关注。2016 年,Jean′ne M.Shreeve[11]课 题 组 合 成 了1,5-二 氨 基-2,4-二 硝 基 咪唑,其爆速为8806 m·s-1,爆压34.0 GPa,撞击感度大于40J,摩擦感度大于360N,在能量和稳定性方面达到了一个很好的平衡;2018 年,Rafał Lewczuk[12]合成了4,4′,5,5′-四硝基-1H,1′H-2,2′-联咪唑;2019 年,Jean′ne M. Shreeve[13]课题组对4,4′,5,5′-四硝基-1H,1′H-2,2′-联咪唑进行修饰得到了4,4′-二硝基-5,5′-二氨基-1H,1′H-2,2′-联咪唑等咪唑类含能化合物。这表明咪唑类含能化合物的研究已经渐渐受到重视,其在能量与稳定性的平衡方面具有潜在的研究价值。
本研究以咪唑为骨架,经过肟化,氯代,重氮化,硝化三步反应生成了一种新型的具有内盐结构的化合物4,5-双(氯二硝基甲基)-2-重氮咪唑,采用X-射线单晶……
