張 珣,陳 鵬,胡 璐,屈滿意,孫成輝,何春林,4,5,龐思平
(1. 高能量密度材料教育部重點實驗室,北京 100081;2. 北京理工大學先進材料實驗中心,北京 100081;3. 山西北方興安化學工業有限公司,山西 太原 030008;4. 北京理工大學長三角研究院(嘉興),浙江 嘉興 314019;5. 北京理工大學重慶創新中心,重慶 401120)
具有平面共軛結構的含能分子,如2,4,6-三氨基-1,3,5-三硝基苯(TATB),2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)等,由于分子結構中存在強的氫鍵網絡和空間π-π 堆積結構,使化合物同時具有高能量密度和高的安全性。因此引入平面共軛結構是實現含能化合物高能鈍感特性的重要手段之一[1]。偕二硝基是一種在單個碳原子上同時連有兩個硝基的含能基團。偕二硝基陰離子在空間為平面結構,該基團具有正的氧平衡,將其引入多氮雜環骨架中易于形成平面共軛結構,可以有效提高化合物的氮氧含量,密度和氧平衡以及爆轟性能。因此偕二硝基類含能化合物成為近年來含能材料合成領域的研究熱點之一[2]。偕二硝基含能鹽一般可通過硝仿基或偕二硝基酯基與堿反應制備得到,該類含能鹽通過陰陽離子合理搭配可以有效調控化合物的性能和安全性,當偕二硝基陰離子與雜環處于平面共軛環境時可使結構更加穩定,且形成離子鹽可以有效消除化合物的酸性,是提升化合物能量和安全性的有效策略。此外,偕二硝基也是合成富氧基團如硝仿[3]、氟代偕二硝基[4]、二氟化胺代偕二硝基[5]等的重要前體。……