S-四嗪类含能化合物研究进展
2021-09-06马海霞郑婉婉田汉文
火炸药学报 2021年4期
关键词:研究
马海霞,陈 湘,张 聪,郑婉婉,田汉文,白 杨
(西北大学 化工学院&西安市特种能源材料重点实验室,陕西 西安 710069)
引 言

近年来,一系列性能优异的S-四嗪类含能化合物相继被报道,这类材料在起爆药、钝感猛炸药、烟火剂、低特征推进剂方面都有应用[8-9]。S-四嗪类含能化合物分解气体产物主要为N2和H2O,除特征信号低以外,对环境也相对传统炸药更友好。同时,通过向S-四嗪环上引入不同的含能取代基,可对此类材料的感度及能量水平进行调控,有利于寻找性能优异的高能钝感化合物[10]。鉴于四嗪化合物良好的性质和应用前景,本文将文献中合成的该类化合物按照含能有机物、含能有机盐、金属盐和配合物分为3大类,对其合成及性能研究工作进行概述,以期为未来关于此类含能化合物的研究提供借鉴。
1 S-四嗪类含能有机物
四嗪类有机物的合成机理均基于四嗪环上缺电子而容易发生亲核取代反应的特性:由于1,2,4,5-四嗪环在结构上符合休克尔规则,具有芳香性,且由于共轭效应和诱导效应的影响,四嗪环的电子云会向氮原子偏移,导致碳原子的电子云密度降低,其环上3、6位的碳原子带一定的正电性,故很容易被富电子的亲核试剂进攻,在该位置发生亲核取代反应[11-14]。绝大多数S-四嗪类含能化合物的合成都始于前驱体3,6-双(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(BT),其合成路线主要参考Kerth和Hiskey等[15-16]的报道,如图1所示。

图1 前驱体BT的合成路线Fig.1 The synthesis route of BT
1.1 肼基、氨基取代四嗪类化合物
基于含能基团与BT的亲核取代反应,一系列高氮含能有机物被合成出来。……
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