李枫盛，钱亚东，尹 平，庞思平

（北京理工大学材料学院，北京 100081）

1 引言

含能材料是指在一定的外界能量刺激下，能自身发生激烈氧化还原反应，并释放大量能量的一类物质。此类物质可以在很短的时间内将分子内蕴含的巨大能量释放出来，因此被广泛应用于炸药、推进剂和烟火剂等领域［1］。含能材料的发展主要分为四个阶段：20世纪初期以2，4，6-三硝基甲苯（TNT）为代表的常规炸药；第二次世界大战期间以1，3，5-三硝基-1，3，5-三氮杂环己烷（RDX）和1，3，5，7-四硝基-1，3，5，7-四氮杂环辛烷（HMX）为代表的高能量含能材料；20 世纪60 年代起以1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯（TATB）为代表的具有高安全性的含能材料；20 世纪80 年代至今，含能材料工作者开始采用理论设计与实验探究相结合的方式，成功设计并合成出了以2，4，6，8，10，12-六硝基-2，4，6，8，10，12-六氮杂异伍兹烷（CL-20）为代表的高能量密度材料（high energy density materials，HEDMs）［2-3］。这些传统含能材料，如TNT、RDX、HMX、TATB、CL-20等多硝基化合物，所释放的能量主要来源于分子中有机骨架的氧化燃烧及自身环状结构的张力。

随着新时期对高能钝感炸药、高效安全起爆药、气体发生剂等方面需求的日益增加，以及对绿色环保等问题越来越重视，近年来具有较高含氮量的富氮杂环含能化合物［4-8］备受含能材料研究者的关注。目前，富氮杂环骨架主要分为五元环（唑类）和六元环（嗪类）两大类。与传统含能材料能量来源不同，富氮杂环含能化合物的能量主要来自于自身分子中存在的大量高能N—N 键和C—N 键带来的极高的正生成焓。此外，分子结构中高氮低碳氢的特点，使其更易实现氧平衡，且其燃烧分解的产物主要是环境友好的氮气。……