Synthesis and properties of 5-nitrotetrazole derivatives as new energetic materials
摘要:
本文给出了合成 5-硝基四唑醇铵盐 (3) 的改进程序,从而可以大规模制备这种材料。用溴乙腈对 3 进行选择性烷基化,得到 5-硝基四唑-2-基乙腈(4)。叠氮离子与 4 发生 1,3-二极环化反应,从水中重结晶后得到 5-(5-硝基四唑-2-基甲基)四唑一水合物(5a),并用它合成了含有铵(6a)、胍(7)和氨胍(8)阳离子的高能盐。水合盐 5a 和 6a 中的结晶水可在真空中轻松去除,形成无水物质 5b 和 6b。所有化合物都通过分析法(元素分析和质谱法)和光谱法(红外光谱、拉曼光谱和核磁共振光谱)进行了表征,4(正交,P212121,ρ = 1.747 g cm-3)、5a(单斜,P21,ρ = 1.796 g cm-3)、6a(三斜,P,ρ = 1.594 g cm-3)和 8(单斜,P21/n,ρ = 1.633 g cm-3)的晶体结构是通过低温 X 射线晶体学确定的。由于人们对作为高能材料的四唑衍生物很感兴趣,因此测定了所有化合物的灵敏度和高能特性。这些材料的高引爆压力(P)和速度(D)(4:29.5 GPa,8356 m s-1;5a:28.7 GPa,8341 m s-1;5b:30.2 GPa,8688 m s-1;6a:21.3 GPa,7658 m s-1;6b:22.8 GPa,7861 m s-1;6b:21.3 GPa,7658 m s-1;6a:21.3 GPa,7658 m s-1;6b:22.8 GPa,7861 m s-1。8 GPa, 7861 m s-1, 7: 24.3 GPa, 8066 m s-1 和 8: 25.0 GPa, 8202 m s-1),使它们成为环境友好型富氮高能材料的理想候选材料。