《高能低感含氨基單質炸藥的理論設計與合成研究》是依託南京理工大學，由陸明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高能低感含氨基單質炸藥的理論設計與合成研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陸明
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對高能炸藥危險感度高的不足，為提高炸藥的安全性，同時保持其高能特性，需要合成高能低感單質炸藥。採用將含氨基炸藥的鈍感性與含硝胺炸藥的高能性相結合、向現有高能單質炸藥分子中引入氨基、設計含有N-N 和C-N 高能鍵的多氮雜環共軛化合物等技術途徑，通過形成N-OoooH-N型分子或離子間氫鍵，提高所設計合成的單質炸藥的密度和安全性，尋求解決單質炸藥的高能量與低感度之間的矛盾。對炸藥分子進行理論計算和模擬，在求得分子和晶體結構與爆炸和安全性能之間的規律性聯繫基礎上，篩選出多個高能低感含氨基單質炸藥，對其進行合成路線設計和合成實驗方法研究。通過縮合反應、硝化反應和胺化反應、氧化反應等合成手段，獲得幾種高能低感單質炸藥的樣品。在對炸藥樣品進行機械感度、熱分解特性、密度和爆速等主要安全和爆炸性能的測定及分析比較後，優選出性能優良的高能低感單質炸藥目標化合物，並最佳化其合成方法，完善炸藥分子設計理論。
結題摘要
針對高能炸藥危險感度高的不足，為提高炸藥的安全性，同時保持其高能特性，需要合成高能低感單質炸藥。採用將含氨基炸藥的鈍感性與含硝胺炸藥的高能性相結合、向現有高能單質炸藥分子中引入氨基、高能鍵的多氮雜環共軛化合物等技術途徑，解決單質炸藥的高能量與低感度之間的矛盾。對炸藥分子進行理論計算和模擬，獲得分子結構與爆炸和安全性能之間的規律性基礎上，篩選出多個高能低感含氨基單質炸藥，對其進行合成路線設計和合成實驗方法研究，獲得了幾種高能低感單質炸藥化合物，完善了炸藥分子設計理論。 項目分析了單質炸藥分子中引入氨基對提高穩定性的作用，設計研究了六硝基八氫化二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亞硝胺及其中間體分子結構、性能與安全的構效關係，對2,6-雙(二硝基亞甲基)-1,3,4,5,7,8-六硝基十二氫二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪的分子結構、性能與安全的構效關係、分子構象的影響規律進行了理論研究。研究了苯並雜環系列衍生物分子結構中的並環、共軛、氫鍵以及基團效應對與性能的影響規律，設計研究了系列雙環黑索今衍生物和硝基胍類化合物的分子結構與性能的構效規律。 項目實驗合成了4,8-二硝基八氫化二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亞硝胺、2,6-二氨基-3,7-二硝亞胺基-2,4,6,8-四氮雜雙環［3,3,0］辛烷；結合FOX-7分子中含有氨基的特徵，合成了1,1-二苦氨基-2,2-二硝基乙烯。合成和表征了1,1'-二羥基-5,5'-聯四唑銨鹽、羥胺鹽和5-氨基四唑鹽三種非金屬離子鹽，以及鈷鹽、銅鹽和鉛鹽三種金屬離子鹽，研究了其熱分解動力學和鈍感特性。實驗研究了硝仿及其衍生物的合成及工藝最佳化，以及雜多酸催化鈍感硝胺炸藥TEX的合成工藝的改進；研究了離子液體催化醛胺縮合反應製備氮雜環化合物，以及苯並咪唑及其衍生物的合成及反應機理。
