4-羟基-3,5-二硝基吡唑含能离子化合物的合成、晶体结构及性能
2021-08-16蒋绣俄杜慧英刘芮楷高瞻宇
含能材料 2021年8期
伍 波,蒋绣俄,胡 平,杜慧英,刘芮楷,高瞻宇
(1.西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室,四川 绵阳621010;2.西南科技大学材料科学与工程学院,四川 绵阳621010)
1 引言
含能材料是武器装备的能量源泉,深刻影响武器系统的作战效能,因其重要的战略地位而受到世界各国的高度重视。含能化合物是含能材料的核心,其性能决定了含能材料的性能上限。传统含能化合物如黑索今(RDX)和奥克托今(HMX)等随着能量的提高,其机械感度也不断增加、安全性下降。近年来,设计与合成具有良好能量水平和低感度的化合物是含能材料领域的重要研究内容[1-2]。芳香性富氮乃至全氮杂环因其结构中包含大量N─N 和C─N 键、具有高的正生成焓和能量密度,而成为创制新型含能化合物极具潜力的母环骨架。其结构含有大量供氢键作用位点,有益于分子结构中形成氢键作用,能降低含能化合物的感度、提升其热稳定性,这些独特的优势使其含能衍生物成为含能材料领域内的研究热点[3-5]。吡唑是一类具有正生成焓的芳香性五元氮杂环,易于被功能性基团,如硝基、氨基、偶氮以及重氮基团等修饰,而形成应用方向多的新型含能化合物[6-9]。其中,二硝基吡唑类衍生物在熔铸炸药、不敏感弹药等方面展现出较大应用潜力[10-11]。为进一步提升二硝基吡唑含能化合物的爆轰性能,可通过增加含能化合物中氧含量来提升密度以及氧平衡。除了引入硝基、N─O 等常见致爆基团外,C─O 结构既可以增加化合物的氧含量,又可强化共轭作用和氢键作用,提升含能化合物的稳定性、降低感度[12-15]。……
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