偕二硝基含能盐的合成研究进展
2021-08-16屈满意孙成辉何春林庞思平
含能材料 2021年8期
张 珣,陈 鹏,胡 璐,屈满意,孙成辉,何春林,4,5,庞思平
(1. 高能量密度材料教育部重点实验室,北京 100081;2. 北京理工大学先进材料实验中心,北京 100081;3. 山西北方兴安化学工业有限公司,山西 太原 030008;4. 北京理工大学长三角研究院(嘉兴),浙江 嘉兴 314019;5. 北京理工大学重庆创新中心,重庆 401120)
1 引言
具有平面共轭结构的含能分子,如2,4,6-三氨基-1,3,5-三硝基苯(TATB),2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)等,由于分子结构中存在强的氢键网络和空间π-π 堆积结构,使化合物同时具有高能量密度和高的安全性。因此引入平面共轭结构是实现含能化合物高能钝感特性的重要手段之一[1]。偕二硝基是一种在单个碳原子上同时连有两个硝基的含能基团。偕二硝基阴离子在空间为平面结构,该基团具有正的氧平衡,将其引入多氮杂环骨架中易于形成平面共轭结构,可以有效提高化合物的氮氧含量,密度和氧平衡以及爆轰性能。因此偕二硝基类含能化合物成为近年来含能材料合成领域的研究热点之一[2]。偕二硝基含能盐一般可通过硝仿基或偕二硝基酯基与碱反应制备得到,该类含能盐通过阴阳离子合理搭配可以有效调控化合物的性能和安全性,当偕二硝基阴离子与杂环处于平面共轭环境时可使结构更加稳定,且形成离子盐可以有效消除化合物的酸性,是提升化合物能量和安全性的有效策略。此外,偕二硝基也是合成富氧基团如硝仿[3]、氟代偕二硝基[4]、二氟化胺代偕二硝基[5]等的重要前体。……
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