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  含能材料  2018, Vol. 26 Issue (9): 725-725.  
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化工材料研究所含能分子创制团队在钝感炸药、含能离子液体等方面取得进展[J]. 含能材料, 2018, 26(9): 725-725.
化工材料研究所含能分子创制团队在钝感炸药、含能离子液体等方面取得进展

1.采用碱金属配位稳定化N5-离子的策略,制备了结构稳定的三维骨架五唑钠盐MPF-1,晶体骨架中含有两种五唑纳米笼结构(Na20N60和Na24N60),每个N5-离子与五个相邻钠离子配位成五边形,并通过强金属配位键组装成为类沸石结构骨架。相比已有五唑离子盐,MPF-1表现出优秀的热稳定性(147.5 ℃)。

源自:Zhang W,Wang K,Li J,et al. Stabilization of the Pentazolate Anion in a Zeolitic Architecture with Na20N60 and Na24N60 Nanocages[J]. Angewandte Chemie-International Edition,2018,57:2592-2595.

2.设计合成了新型4,8-二硝胺基二呋喃并[3,4-be]吡嗪及其钾盐的含能金属有机框架(E-MOF)。该E-MOF材料具有层状结构,晶体密度为2.114 g·cm-3,具有热分解温度高、爆轰性能优良、机械感度高等特点,是一种潜在的新型起爆药。

源自:Li W,Wang K,Qi X,et al. Construction of a thermally stable and highly energetic metal-organic framework as lead-free primary explosives[J]. Crystal Growth & Design.2018,18:1896-1902.

3.设计开发了一类基于独特三元环结构阳离子的含能离子液体,具有良好的自点火性能,点火延迟时间低至6 ms,能量密度高,热稳定性优异,比冲与偏二甲肼水平相当,在替代传统肼类燃料方面具有一定的应用潜力。

源自:Jin Y,Wang B,Zhang W,et al. Synthesis and Properties of Triaminocyclopropenium Cation Based Ionic Liquids as Hypergolic Fluids[J]. Chem. Eur. J.,2018,24:4620-4627.

4.首次将材料基因科学思想应用到钝感高能炸药研发中,通过含能材料大数据分析、计算机辅助高通量设计与快速筛选,对目标分子进行逆合成分析和精准合成,获得新型钝感高能炸药(代号ICM-102),实测密度1.95 g·cm-3,理论爆速超9000 m·s-1,对撞击、摩擦、静电等外界刺激钝感,具有高热稳定、易于规模合成等特点,是一个有潜力的钝感高能炸药。

源自:Wang W,Liu Y,Song S,et al. Accelerating the discovery of insensitive high energy-density materials by a materials genome approach[J]. Nature Communications,2018,9:2444.

5.设计合成了一类基于膦硼烷的自燃离子液体,利用硼烷和磷酸酯配位作用,获得综合性能优异的绿色离子液体燃料,点火延迟时间低至2 ms,热稳定性优异,对水和空气稳定,原料廉价、易合成,是一种高能低毒的液体推进剂燃料。

源自:Liu T,Qi X,Zhang Q,et al.,Rational Design and Facile Synthesis of Boranophosphate Ionic Liquids as Hypergolic Rocket Fuels[J]. Chem. Eur. J.,2018,24:10201-10207.

6.设计合成出一系列含能聚离子液体材料(E-PILs),通过向聚合物链中引入含能阴阳离子来调控聚合物的能量和安全性,这些E-PILs能量水平优于含能缩水甘油叠氮聚合物(GAP)和聚缩水甘油醚硝酸酯[poly(GLYN)],部分聚合物爆轰性能优于TNT,是一类有潜力的含能离子聚合物材料。

源自:Wang B,Feng Y,Qi X,et al. Designing explosive polyionic liquids as novel energetic polymers[J]. Chemistry-A European Journal,2018,10.1002/chem.201803159.

7.开发了针对FOX-7的新型衍生化反应,采用氯原子辅助的保护-脱保护策略,合成了一系列具有高晶体密度、高能量水平以及低机械感度的中性含能化合物,为丰富FOX-7的反应化学以及发展综合性能优良的新型含能材料提供了新思路。

源自:Yan C,Cheng G,Zhang Q,et al. A Simple and Versatile Strategy for Taming the FOX-7 [J]. Chemical Communications,2018,DOI:10.1039/C8CC05562A.

(中国工程物理研究院化工材料研究所含能分子创制团队 靳云鹤 编译)