含能配位化合物的研究進展及其應用

祁 軒，韓曉麗，萬早雁，張 琳，易鎮鑫，朱順官

（南京理工大學化學與化工學院，江蘇 南京 210094）

1 引言

能量與感度始終是含能材料領域相互制約的兩個因素。含能配位化合物（ECC）是金屬離子與富氮配體通過配位鍵自組裝形成的化合物的總稱。含能配位聚合物（Energy Coordination Polymers，ECPs）是在ECC基礎上，具有在一、二或三維上延伸的重復配位的配位化合物。自2012 年［1］首次引入以來，在現代含能材料研究中發揮著重要作用。特別的，Shreeve［2］把具有三維結構的ECPs 定義為含能金屬有機骨架（Energetic metal-organic frameworks，EMOFs）。由于配位方式多樣，高維度骨架結構賦予的機械穩定性，預期可調節能量與感度之間的矛盾［3］。

眾所周知，一些由金屬離子（如Pb2+和Ag+）、高能陰離子（如和）或簡單的高能配體（如三唑、四唑、聯氨）組成的金屬基炸藥就曾以ECC 的形式被合成出來［4］。ECC 的優勢在于可以根據金屬離子和富氮配體的性質來選擇性地設計和調整能量、感度和熱穩定性等特性。基于各種富氮含能配體產生豐富的配位模 式、大 量 氮 氣 和 高 生 成 熱［5-6］，一 些 新 型ECPs 和EMOFs 表明其具有成為新一代含能材料的潛力［7-9］。在配合物發展過程中我們認識到，配體的選擇對化合物性能的影響起著決定作用［10］。為此，將配體分為單富氮配體、雙富氮配體、富氮配體與富氮陰離子以及富氮配體與非含能官能團四種組裝方式，綜述了ECC、ECPs、EMOFs 在起爆藥、推進劑的催化劑、鋁熱劑的可燃劑和氧化劑以及煙火著色劑等方面的應用，簡要總結其合成規律，為更進一步準確地預測其未來發展的方向和挑戰奠定基礎。……