4-叠氮基-2,2,6,6-四硝基金刚烷的合成与热稳定性

作     者：蔡荣斌 张健 罗军 CAI Rong-bin;ZHANG Jian;LUO Jun

作者机构：南京理工大学化工学院江苏南京210094 

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

年 卷 期：2020年第28卷第7期

页      面：603-608,I0005页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 07[理学] 08[工学] 070303[理学-有机化学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0826[工学-兵器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：江苏省“青蓝工程”资助(2014)。 

主　　题：金刚烷笼形化合物 叠氮化 偕二硝化 热性能 

摘      要：多硝基金刚烷是一类结构稳定、具有良好应用前景的笼形含能材料。以丙二酸二乙酯和多聚甲醛为原料经过环合,脱羧,甲酰化,Aldol缩合,O-甲磺酰化,叠氮化,肟化和偕二硝化等步骤,以9.8%的总产率合成了4-叠氮基-2,2,6,6-四硝基金刚烷。用热重分析(TG)和差示扫描量热法(DSC)研究了其热性能,21℃开始分解,251℃时达到峰值,表明具有良好的热稳定性。与2,2,6,6-四硝基金刚烷和2,2,4,4,6,6-六硝基金刚烷比较发现,用叠氮基取代2,2,6,6-四硝基金刚烷4-位上的氢,可降低热稳定性;用叠氮基取代偕二硝基,可提高其稳定性。利用密度泛函理论计算4-叠氮基-2,2,6,6-四硝基金刚烷的密度为1.79 g·cm^-3,爆速为7770 m·s^-1,爆压为26.68 GPa,表明4-叠氮基-2,2,6,6-四硝基金刚烷是一种高能化合物。