薛鈺冰,程廣斌,楊紅偉
(南京理工大學化工學院,江蘇 南京 210094)
研發高能鈍感的含能材料已經成為當代科學家們不斷追求與奮斗的首要目標[1-2]。針對傳統含能材料能量和感度之間的矛盾,高氮雜環含能離子鹽的合成研究為之提供了一條行之有效的途徑。研究發現,聯唑類化合物在生成焓和氮含量方面有較大的優勢,為高能化合物合成設計提供了骨架結構。同時,大π 共軛體系的存在,使得聯唑類化合物的電子云分布均衡,在分子空間排布更為緊密,對化合物的感度降低和密度提升有促進作用[3-6]。聯唑類化合物可以與不同的官能團如氨基、羥基、偕二硝基等含能基團連接,可對官能團進一步進行致爆修飾,再與不同的含能離子進行成鹽合成含能離子鹽化合物,對化合物的能量提升和感度降低有顯著的效果[7-9]。
三氨基胍本身的氮含量較高,在酸性條件下,三氨基胍極易質子化形成陽離子,這一性質引起了科研工作者的廣泛關注[10-11]。一方面,三氨基胍可作為陽離子基團可與陰離子基團構建含能離子鹽類化合物,提高化合物的氮含量,氮原子增多有利于構建復雜的氫鍵網絡,有效地降低化合物的感度。另一方面,三氨基胍類化合物燃燒后釋放出大量的氮氣,二氧化碳氣體,對環境無害[12-14]。Wang 等[15]以5,5′-二 硝 胺 基-3,3′-聯-1,2,4-三唑為原料,合成出5,5′-二硝胺基-3,3′-聯-1,2,4-三唑三氨基胍鹽,其分解溫度為244 ℃,理論爆速為8705 m·s-1,爆壓為27.0 GPa,撞擊感度為23 J,感度低于TNT。劉強強等[16]以三聚氰酸為原料,成功合成出2-羥基-4,6-二羰基-1,3,5-三嗪三氨基胍鹽,其理論爆速為7900 m·s-1,爆壓為26.5 GPa,撞擊感度為60 J,感度性質優于TATB。……