咪唑橋連唑類含能化合物的合成與性能研究進展

劉亞靜，趙寶東，汪營磊，高福磊，劉衛孝，陳 斌

（西安近代化學研究所，陜西 西安 710065）

1 引言

含能材料是火炸藥技術的重要組成部分，是武器系統的動力源和毀傷威力源，其能量水平直接決定武器裝備的毀傷、打擊能力［1-6］。為滿足高新武器裝備研制和更新換代對新型高能清潔材料的迫切需求，適應新形勢下國防現代化逐步深入與作戰環境日益復雜化的發展，開發高能量及良好熱穩定性的新型富氮含能化合物成為含能材料領域的重要發展方向［7-13］。

唑類氮雜環化合物是高能富氮含能材料的重要組成部分，分子結構中大量C—N 鍵、C＝N 鍵、N—N 鍵和N＝N 鍵賦予其較高的生成焓，致密的結構也使其具有較高的密度，而高氮低碳氫含量的組分特點使得燃燒分解的氣體產物以N2和H2O 為主，易于實現燃氣清潔；且分子中類苯結構的離域大π 鍵賦予其優良的熱穩定性和鈍感等特點［10-18］。但是，隨著唑環中氮原子數目的增加，其氮含量和環張力逐漸升高，熱穩定性和安全性也隨之降低。由Scheme 1 可知，與吡唑、1，2，4?三唑、1，2，3?三唑、四唑等氮雜環相比，咪唑環具有優越的熱穩定性，因其良好修飾性和適當環張力，還可以在其分子骨架上引入不同的含能基團和修飾基團實現對能量、安全等綜合性能的調控［19-21］，因而咪唑基含能化合物是目前良好熱穩定性、高能量水平含能材料的重要研究方向之一。

目前，廣泛研究和報道的1，4?二硝基咪唑，2，4?二硝基咪唑，2，4，5?三硝基咪唑和1?甲基?2，4，5?三硝基咪唑等單環咪唑化合物，雖然具有良好的熱穩定性和安全性能，但其氮含量和能量水平難以滿足新形勢下對含能化合物的高氮含量和高能量水平的應用需求［13，22-23］?！?br>