4-羟基-3,5-二硝基吡唑胍盐的合成、晶体结构及性能
2021-08-16董文帅曹文丽毕玉帆王霆威张建国
含能材料 2021年8期
关键词:分析
董文帅,曹文丽,毕玉帆,胡 勇,王霆威,张建国
(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081)
1 引言
含能材料是一种重要的能源,以炸药、推进剂和烟火药等形式被广泛应用于军事及民用领域,发展具有能量性能高、稳定性好、环境友好、低易损性等优良性能的含能材料,成为含能材料领域的研究热点之一[1-2]。氮杂环含能离子盐具有比同类非离子型多氮化合物更佳的性能,如:更低的蒸汽压,较好的热稳定性,更高的密度及生成焓[3-4]。因此,在当前含能材料领域中备受关注。另外,离子型化合物可以通过对阴阳离子的修饰及组合对其性能进行综合调节和优化,使其能够满足各种条件下的不同需求,同时能大幅度增加含能离子盐的种类[5]。
硝基吡唑类含能化合物分子结构中含有π 电子稳定结构[6]。该类化合物易于进行官能团修饰,形成丰富多样的衍生物,具有良好的热稳定性及较低的感度。硝基吡唑类衍生物因硝基的存在而拥有较大的环张力,且其密度和含氮量随着环上硝基的存在而增加,氧平衡更接近理想值,可以提高目标化合物的爆轰性能[7-9]。
2010 年以来,世界各国研究者对硝基吡唑类含能化合物4-羟基-3,5-二硝基吡唑(DNPO)合成方法、工艺条件及其潜在应用价值进行了探索[10-14]。DNPO具有较高的氧平衡9.20%(以CO 为标准),易失去质子形成阴离子,可与富氮阳离子形成丰富多样的含能离子盐[15]。胍的含氮量较高,与多硝基阴离子化合物成盐可提高含氮量,与DNPO 分子上的硝基氧原子可形成丰富的N─H…O 键,有利于构建复杂多样的氢键结构,增加化合物的稳定性、降低感度[16-18]。……
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