高能致爆基團構筑新型高能量密度材料策略

高能量密度材料是含能材料合成領域重要的研究方向之一，追求密度更大、能量更高的新型含能材料是國內外科學家孜孜以求、長期不懈奮斗的目標。長期以來，高能量密度材料的設計、合成通常立足于高密度、高生成焓的新型骨架的構建，并盡可能引入更多硝基，以賦予含能化合物更高的能量。基于此理念，國內外相繼合成了六硝基六氮雜異伍茲烷（CL-20）、1，2，3，4-四嗪并［5，6e］-1，2，3，4-四嗪-1，3，5，7-四氧化物（TTTO）、八硝基立方烷（ONC）及多硝基金剛烷等高能量密度材料，并在分子設計、合成策略以及應用研究等方面均取得了舉世矚目的成果。然而，構建高致密性新型含能材料骨架難度非常大，嚴重制約著高能量密度材料的良性發展。近年來，國內外含能材料領域科學家開展新型高能致爆基團構建方法研究，發現高能致爆基團是構筑新型高能量密度材料另一有效的技術途徑。目前，該研究思路迅速得到世界各國的廣泛關注，相繼設計、合成了多種性能優異的高能量密度材料，證實了高能致爆基團是構筑新型高能量密度材料的有效策略之一。

1. 新型高能致爆基團的特點

高能致爆基團主要包括氟代偕二硝基（—CF（NO2）2）、硝基-NNO-氧化偶氮基（—N═N（O）NO2）、偕硝基疊氮基（—CN3（NO2））、氟代二硝甲基氧化偶氮基（—N═N（O）CF（NO2）2）、偕二氟氨基（—C（NF2）2）以及偕二硝基二氟氨基甲基（—C（NO2）2（NF2））等新型含能基團，具有高能、致密以及氧平衡好的特點。具體結構如下：

基于傳統氮雜環結構單元，引入新型高能致爆基團替代常規的含能基團，如硝基（─NO2）、疊氮基（─N3）以及硝酸酯基（─ONO2）等，有望設計、合成出爆轟性能更為優異的新型高能量密度材料。……