美國愛達(dá)荷大學(xué)制備了一種低感高能分子

愛達(dá)荷大學(xué)以ICM-102 作為原料，經(jīng)強(qiáng)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(jīng)粉末X 射線衍射并模擬細(xì)化表明IHEM-1 的晶體結(jié)構(gòu)中存在大量的分子內(nèi)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(dāng)。IHEM-1（Dv=8660 m·s-1，p=33.64 GPa，IS＞60 J，F(xiàn)S＞360 N）的機(jī)械感度與TATB（Dv=8114 m·s-1，p=32.4 GPa，IS＞60 J，F(xiàn)S＞360 N）和NTO（Dv=8446 m·s-1，p=32.9 GPa，IS＞60 J，F(xiàn)S＞360 N）相當(dāng)，并且爆轟性能更佳。IHEM-1 存在大量的分子內(nèi)和分子間氫鍵，具有穩(wěn)定的π-π 共軛、波浪狀堆砌結(jié)構(gòu)、低溶解度和弱酸性以及優(yōu)良的爆轟特性和低機(jī)械感度，有望代替TATB 作為一種低感高能環(huán)境友好的含能材料。

源自：Zhang J，F(xiàn)eng 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制備了兩種耐熱含能材料

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(yīng)，將不穩(wěn)定的疊氮基團(tuán)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)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(shí)現(xiàn)起爆藥向耐熱含能材料的轉(zhuǎn)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(xué)改進(jìn)了3-疊氮基氧雜環(huán)丁烷的制備方法

德國慕尼黑大學(xué)以氧雜環(huán)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(huán)丁烷（3）的兩種前驅(qū)體1（產(chǎn)率83%）和2（產(chǎn)率94%），該方法避免了水堿體系產(chǎn)率低（＜70%），雜質(zhì)多，重復(fù)性差的問題。經(jīng)篩選，以DMSO 為溶劑，分別將化合物1 和2 與疊氮化鈉反應(yīng)并采用乙醚/乙酸乙酯（2∶1）體系提取產(chǎn)物，得到較高產(chǎn)率（74%和69%）的化合物3。該工作改進(jìn)了前驅(qū)體1 和2 的制備方法且2 具有更好的原子經(jīng)濟(jì)性。采用低毒溶劑DMSO 制備3 的同時(shí)，克服了以往文獻(xiàn)報(bào)道中重復(fù)性差和產(chǎn)率低等問題，為3-疊氮基氧雜環(huán)丁烷及其前驅(qū)體的制備提供了更多選擇。

源自：Born M，Karaghiosoff K，Klap?tke T M. A GAP replacement：improved synthesis of 3-azidooxetane and its homopolymer based on sulfonic acid esters of oxetan-3-ol［J］. The Journal of Organic Chemistry，2021，86（18），12607-12614. https：//doi. org/10.1021/acs.joc.1c01060.

南京理工大學(xué)研究了一種高性能熔鑄炸藥的設(shè)計(jì)方法

南京理工大學(xué)以1，1-二氯-2-硝基乙烯和多種酰肼化合物為原料，制備出一系列2-硝基甲基-1，3，4-噁二唑類化合物及離子鹽（化合物2～13）。表面靜電勢分析表明硝基甲基的引入可以有效降低化合物的機(jī)械感度。DSC 測試表明，化合物3，5，6，8，9，12 和13 的熔點(diǎn)Tm（100.4，106.3，118.6，94.2，96.8，93.9 ℃和82.9 ℃）和分解溫度Tdec（243.2，150.4，184.7，167.9，159.1，175.9 ℃和158.6 ℃）符合熔鑄炸藥的要求。TGA 測試進(jìn)一步表明溫度在Tm附近時(shí)，僅化合物5 和9 發(fā)生結(jié)晶水的脫除。此外，化合物3，6，12 和13 均表現(xiàn)出較低的機(jī)械感度（IS=30 J，F(xiàn)S=360 N）。該研究為開發(fā)熔鑄材料提供了更多思路，其制備的四種化合物（3，6，12 和13）有望應(yīng)用于熔鑄炸藥領(lǐng)域。

源自：Yang R，Dong Z，Liu Y，et al. Construction of new framework of 1，3，4-oxadiazole energetic compounds using 1，1-dichloro-2-nitroethylene：design of high-performance molten-cast explosives［J］. Chemical Engineering Journal，2022，429，132503. https：//doi.org/10.1016/j.cej.2021.132503.