1,3,5,5⁃四硝基六氢嘧啶与1,4,6,6⁃四硝基⁃1,4⁃二氮杂环庚烷的合成、晶体结构及性能

作     者：杜慧英 屈智慧 夏江璐 杨雅麟 李馨宇 秦逸枫 伍波 马丛明 DU Hui-ying;QU Zhi-hui;XIA Jiang-lu;YANG Ya-lin;LI Xin-yu;QIN Yi-feng;WU Bo;MA Cong-ming

作者机构：西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010 南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京211800 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2024年第32卷第5期

页      面：475-483页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0817[工学-化学工程与技术] 0826[工学-兵器科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：四川省自然科学基金(2022NSFSC1205) 

主　　题：含能化合物 氮杂脂肪环 偕二硝基 硝胺 晶体结构 机械感度 

摘      要：以2,2-二硝基-1,3-丙二醇为原料,分别与叔丁胺和乙二胺反应后再经硝化,合成了2种爆轰性能优异、热稳定性良好的氮杂脂肪环含能化合物:1,3,5,5-四硝基六氢嘧啶(DNNC)与1,4,6,6-四硝基-1,4-二氮杂环庚烷(TNDA)。利用核磁波谱、红外光谱、X射线单晶衍射等手段对目标化合物进行了结构表征;利用差示扫描量热-热重联用研究了其热分解行为;采用BAM测试方法测试了DNNC与TNDA的撞击感度和摩擦感度;基于等键方程与EXPLO5预测了其生成焓与爆轰参数。结果表明,DNNC单晶中环己烷骨架与TNDA单晶中环庚烷骨架均为椅式构象,两种化合物都存在广泛的分子间、分子内非经典氢键;DNNC的相变温度为155.0℃,热分解温度为215.3℃,TNDA的相变温度为154.5℃,热分解温度为205.9℃;DNNC的撞击感度为25 J、摩擦感度为144 N,TNDA的撞击感度为17.5 J、摩擦感度为240 N,均比黑索今(RDX)与奥克托今(HMX)钝感;两种化合物的理论爆速分别为8772 m·s^(-1)、7828 m·s^(-1),理论爆压分别为34.8 GPa、25.0 GPa。