含能材料2023年第31卷第1期(1-7)4,7二氨基哒嗪并[4,5c]氧化呋咱含能离子盐的合成和性能CHINESEJOURNALOFENERGETICMATERIALS4,7⁃二氨基哒嗪并[4,5⁃c]氧化呋咱含能离子盐的合成和性能胡李劲草,曾志伟,魏湘帅,喻儒靖,黄伟,汤永兴(南京理工大学化学与化工学院,江苏南京210094)摘要:以多氨基稠环化合物4,7二氨基哒嗪并[4,5c]氧化呋咱(4)为原料,分别与3硝基1,2,4三唑5酮(NTO)及其它高氮类硝胺化合物构筑的富氮阴离子结合制备了一系列含能离子盐(5~1111)。运用核磁共振、元素分析和红外光谱等分析方法对化合物(5~1111)进行了结构表征,结合量子计算对3硝基1,2,4三唑5酮的4,7二氨基哒嗪并[4,5c]氧化呋咱盐(6)进行15NNMR谱分析,并通过X射线单晶衍射技术对5,5′二硝氨基3,3′偶氮1,2,4噁二唑的4,7二氨基哒嗪并[4,5‑c]氧化呋咱盐(9)进行晶体结构解析。通过Explo5软件计算得到化合物的爆轰性能;采用BAM法测得化合物的撞击和摩擦感度。结果发现,5硝氨基四唑的4,7二氨基哒嗪并[4,5c]氧化呋咱盐(5)具有优异的爆轰性能和较低的感度,其爆速爆压分别为8816m·s-1和32.1GPa,撞击感度和摩擦感度分别为15J和200N。关键词:含能离子盐;多氨基稠环;富氮阴离子;合成;性能中图分类号:TJ55;O64文献标志码:ADOI:10.11943/CJEM20221760引言设计合成兼具能量高和安全性能好的化合物一直是含能材料合成领域追求的目标。为实现这一目标,研究人员提出了一系列调控含能化合物性能和感度的策略,包括制备含能共晶、含能离子盐和构建金属有机骨架化合物(MOFs)等[1-9]。其中,通过酸碱中和反应制备离子盐的策略因反应相对简单高效,且离子盐的结构和性能具有可调控性,近年来已发展成为含能材料基础研究的热点方法之一[10-11]。多氨基稠环骨架有利于形成ππ堆积和共轭效应,使得分子具有更好的平面性和稳定性,同时分子中的氨基官能团作为氢键供体,容易与阴离子结合形成多重氢键协同作用的三维堆积结构,从而有助于提高化合物的晶体堆积密度和分子稳定性[12-16]。2015年,德国慕尼黑大学Klaöptke课题组[17]采用多氨基稠环化合物3,6,7三氨基[1,2,4]三唑[4,3b][1,2,4]三唑(TATOT)和硝酸反应,制备了一种爆轰性能优异且稳定性高的含能离子盐。其爆速为9005m·s-1,热分解温度为280℃,撞击和摩擦感度分别为40J和360N...