愛達荷大學以ICM-102 作為原料,經強酸水解制備出3,5-二氨基-6-羥基-2-氧-4-硝基嘧啶酮(IHEM-1)及其離子鹽(1a~1d)。經粉末X 射線衍射并模擬細化表明IHEM-1 的晶體結構中存在大量的分子內和分子間氫鍵。DSC 測試表明IHEM-1 的分解溫度為271 ℃,高于其離子鹽(Tdec=142~270 ℃),NTO(Tdec=237 ℃)和RDX(Tdec=205 ℃),與HMX(Tdec=270 ℃)相當。IHEM-1(Dv=8660 m·s-1,p=33.64 GPa,IS>60 J,FS>360 N)的機械感度與TATB(Dv=8114 m·s-1,p=32.4 GPa,IS>60 J,FS>360 N)和NTO(Dv=8446 m·s-1,p=32.9 GPa,IS>60 J,FS>360 N)相當,并且爆轟性能更佳。IHEM-1 存在大量的分子內和分子間氫鍵,具有穩定的π-π 共軛、波浪狀堆砌結構、低溶解度和弱酸性以及優良的爆轟特性和低機械感度,有望代替TATB 作為一種低感高能環境友好的含能材料。

源自:Zhang J,Feng Y,Bo Y,et al. One step closer to an ideal insensitive energetic molecule:3,5-diamino-6-hydroxy-2-oxide-4-nitropyrimidone and its derivatives[J]. Journal of the American Chemical Society,2021,143(32),12665-12674. https://doi.org/10.1021/jacs.1c05292.
中國工程物理研究院化工材料研究所以ICM-103 作為原料,通過胺化和酸化/甲基化反應,將不穩定的疊氮基團轉化為穩定的氨基,制備了4-氨基-5-硝基-7H-吡唑并[3,4-d][1,2,3]三嗪-2-氧化物(PTO)和4-氨基-7-甲基-5-硝基-7H-吡唑并[3,4-d][1,2,3]三嗪-2-氧化物(MPTO)。DSC/TG 測試表明PTO 和MPTO 的分解溫度分別為365.0 ℃和347.7 ℃,比ICM-103 高出約200 ℃。此外,PTO 和MPTO 的爆速分別為8525 m·s-1和8102 m·s-1,爆壓分別為29.4 GPa 和25.0 GPa,撞擊感度分別為20 J 和18 J,摩擦感度均小于360 N。該研究成功實現起爆藥向耐熱含能材料的轉變。

源自:Deng M,Chen F,Song S,et al. From the sensitive primary explosive ICM-103 to insensitive heat-resistant energetic materials through a local azide-to-amino structural modification strategy[J]. Chemical Engineering Journal,2022,429,132172.https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132172.

德國慕尼黑大學以氧雜環丁烷-3-醇,對甲苯磺酰氯和甲基磺酰氯為原料,分別采用三乙胺/二氯乙烷和氫化鋰/四氫呋喃體系,成功制備出3-疊氮基氧雜環丁烷(3)的兩種前驅體1(產率83%)和2(產率94%),該方法避免了水堿體系產率低(<70%),雜質多,重復性差的問題。經篩選,以DMSO 為溶劑,分別將化合物1 和2 與疊氮化鈉反應并采用乙醚/乙酸乙酯(2∶1)體系提取產物,得到較高產率(74%和69%)的化合物3?!?br>