馬英杰,盧艷華,曹一林,何金選
(航天化學動力技術重點實驗室,湖北航天化學技術研究所,湖北 襄陽 441003)
噁二唑是一類重要的含能結構單元,噁二唑環中的所有原子都共平面,結構緊湊,因此噁二唑類化合物均有較高的密度;噁二唑環內存在活性氧,能夠提高整體結構的氧平衡,環上的氧、氮具有未成對的電子,可與π 鍵形成共軛,具有類似苯環的結構,其較大的芳香性增強了噁二唑環的穩定性[1-2]。
在噁二唑類含能化合物的的合成中,呋咱(1,2,5-噁二唑)這一同分異構體最受研究者青睞[3],如3,3′-二硝胺基-4,4′-二呋咱[4],3,3′-二硝氨基-4,4′-偶氮呋咱[5],3,3′-二硝基-4,4′偶氮氧化呋咱[6]。此外,以另一種同分異構體1,2,4-噁二唑[7-9]為骨架,研究者也合成出不少性能優良的含能化合物,如5,5′-二硝胺基-3,3′-聯1,2,4-噁二唑、5,5′-二(三硝基甲基)-3,3′-聯1,2,4-噁二唑等。而1,3,4-噁二唑作為噁二唑的另一種同分異構體,由于較低的生成焓而在含能材料領域一直未得到關注,近幾年越來越多關于1,3,4-噁二唑類含能化合物的研究成果表明,1,3,4-噁二唑類含能化合物具有成為高能鈍感材料的潛力,如密度達到2.0 g·cm-3的5,5′-二硝胺基-聯1,3,4-噁二唑(ICM-101)[10]。1,3,4-噁二唑環穩定的環結構,可能會使1,3,4-噁二唑類含能材料更容易達到能量與感度的平衡。
研究發現,有機二羧酸酯,通過肼解、環化兩步反應可制得一類帶有氨基的雙噁二唑化合物,以該類化合物作為中間產物通過硝化可得到帶硝胺基噁二唑結構的含能化合物。為了得到鈍感的1,3,4-噁二唑類含能化合物,本……