印度用離子液體一鍋法把TADB 合成為CL-20

CL-20的合成以2,4,6,8,10,12-六芐基-2,4,6,8,10,12-六氮雜異伍茲烷(HBIW)為原料，經(jīng)中間體四乙?；S基六氮雜異伍茲烷(TADB)、四乙?；一s異伍茲烷(TADE)、四乙?；柞；s異伍茲烷(TADF)或四乙?；s異伍茲烷(TAIW)中的一種硝化得到。在這些中間體中，普遍采用TADB經(jīng)兩步硝化得到CL-20，只有北理工曾報道用N2O4一鍋法硝化得到CL-20。在今天全球都在關(guān)心環(huán)境安全情況下，印度Malek Ashtar技術(shù)大學(xué)采用了Br?nsted酸離子液體1-甲基咪唑的硫酸氫鹽([Hmim])離子液體作催化劑、無溶劑情況下反應(yīng)溫和地一鍋法得到CL-20(得率92%)。[Hmim]

離子液體價格適中，在反應(yīng)過程中能夠穩(wěn)定存在，可重復(fù)利用幾次；該工藝操作簡單，產(chǎn)物的分離和純化也很容易，高效地實現(xiàn)CL-20的綠色合成。

源自：YadollahBayat,MohammadMahdiAhari-Mostafavi,andNargesHasani. [Hmim]

,aGreenandRecyclableAcidicIonicLiqiudMediumfortheOne-PotNitrationofTADBtoHNIW[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2014, 39: 649- 652.

印度優(yōu)化FOX-12的合成工藝

N-脒基脲二硝酰胺鹽(GUDN，F(xiàn)OX-12)是一種熱穩(wěn)定性能好，水溶性低、非吸濕性的有機鹽，同時兼具感度低、燃燒溫度低、爆轟性能適中等優(yōu)點，可廣泛地運用在鈍感發(fā)射藥、熔鑄炸藥和PBX中，同時還可作為ADN的合成前體。近來，印度高能材料研究實驗室(High Energy Materials Research Laboratory)對GUDN合成普遍采用的路徑進行了優(yōu)化，得到優(yōu)化條件為：硝硫混酸的比例為3∶1，反應(yīng)時間為(40±5) min，反應(yīng)溫度為(-40±5) ℃，GUDN的得率為50%。

源自：DilipM.Badgujar,RashmiM.Wagh,SumanJ.Pawar,etal.ProcessOptimizationforSynthesisofGuanylureaDinitramide(GUDN) [J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2014, 39: 658-661.

美國普渡大學(xué)擬用2,3-羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇固體推進劑取代AP固體推進劑

高氯酸銨(AP)固體推進劑由于含有HCl、氯氣、氯氣氧化物等污染空氣的燃燒產(chǎn)物，人們一直在試圖尋找其替代物。富氧的硝酸酯官能團可以作為高氯酸銨(AP)替代物，然而大部分高能硝酸酯化合物在常溫下是液體，只有PETN例外，但它卻是負(fù)氧平衡(-10.12%)，即使在與燃料緊密混合情況下，在空氣條中也不能維持穩(wěn)定的燃燒。近來，常溫下為固體的新型硝酸酯2,3-羥甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇(SMX)被合成出來。SMX熔點為85 ℃，零氧平衡，撞擊、摩擦和靜電火花感度與PETN相當(dāng)，可以作為固體推進劑加以應(yīng)用，為此美國普渡大學(xué)擬用這種新型的硝酸酯SMX配制固體推進劑配方來取代AP基的固體推進劑。經(jīng)過SMX-HTPB-Al配方和AP-HTPB-Al配方的對比試驗發(fā)現(xiàn)前者的放熱明顯大于后者，在6.89 MPa下前者的燃速為1.6 cm/s，燃速指數(shù)為0.85±0.04，但這可通過添加現(xiàn)有彈道穩(wěn)定劑加以降低。結(jié)果顯示SMX可以作為固體推進劑，并在下一代的固體推進劑中，有潛力取代AP基固體推進劑或作為它的補充加以應(yīng)用。

源自：DavidA.Reese,StevenF.Son,andLoriJ.Groven.CompositePropellantBasedonaNewNitrateEster[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2014, 39: 684-688.

美國皮卡汀尼兵工廠利用共振聲學(xué)混合技術(shù)放大CL-20/HMX共晶的制備

其它領(lǐng)域利用共晶技術(shù)已經(jīng)十多年了，在含能材料近年也有許多例子，如Thiokol公司利用共晶技術(shù)演示了不溶于水的HMX/AP共晶(AP本身是溶于水的)，我國近年也報道了TATB/HMX共晶的制備技術(shù)。制備共晶一般采用溶液共晶技術(shù)(Solution Cocrystallization Processes)、液體輔助研磨(Liquid-Assisted Grinding，LAG)技術(shù)和超聲技術(shù)，溶液共晶技術(shù)需要溶劑體系的優(yōu)化避免生成溶劑化物，可供選擇共晶放大工藝范圍較窄，LAG 技術(shù)加工含能材料存在危險性，聲波超過了20 kHz的超聲技術(shù)也不利于放大試驗，為此，皮卡汀尼(Picatinny)兵工廠聯(lián)合Nalas Engineering Services, Inc.就2012年密執(zhí)安大學(xué)報道的2CL-20/HMX共晶進行了放大研究，對Resodyn公司的商用共振聲學(xué)混合(RAM)器進行了優(yōu)化，既消除了研磨介質(zhì)的危險性，又為溶液共晶技術(shù)提供了一個簡單的替代，該液體輔助的RAM技術(shù)采用最小的溶劑在大約80 G的加速條件下加工1 h得到的產(chǎn)物與溶液共晶得到的一樣。

源自：StephenR.Anderson,DavidJ.amEnde,JerryS.Salan,etal.PreparationofanEnergetic-EnergeticCocrystalusingResonantAcousticMixing[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2014, 39: 637-640.

伊朗開發(fā)一種預(yù)測CHNOFCl炸藥及其鋁化炸藥爆壓的新方法

近來，伊朗馬利克-阿斯塔理工大學(xué)(Malek-ashtar University of Technology)開發(fā)出一種預(yù)計通式為CHNOFClAl炸藥及其混合炸藥爆壓的新型“手算”法，這些炸藥分解路徑不僅考慮了鋁氧化程度對氧原子分布影響，還考慮了碳和氫原子對氧原子分布影響。對于裝藥密度大于0.8 g/cm3的CHNOFCl炸藥，用新方法計算的爆壓可信度高于經(jīng)驗方法。由于含鋁炸藥是非理想炸藥，新方法不需要使用鋁的部分氧化或全氧化，只需要一個計算代碼，預(yù)計結(jié)果的可信度仍高于BKW狀態(tài)方程對鋁化炸藥爆壓預(yù)測的結(jié)果。

源自：MohammadHosseinKeshavarz,AhmadZamani,andMehdiShafiee.PredictingDetonationPerformanceofCHNOFClandAluminizedExplosives[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2014, 39: 749-754.

洛斯阿拉莫斯國家實驗室合成出一種新型高能呋咱化合物

近來，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室用2,2,2-三硝基乙醇與3,4-二氨基呋咱反應(yīng)得到一種新型的高能呋咱化合物3,4-二(2,2,2-三硝基乙胺基)呋咱(BTNEDAF)。在不同結(jié)晶條件下，得到該物質(zhì)4種不同的晶型(α、β、γ、δ)，其中α晶型密度最高，測試密度1.90 g/cm3，其它三種晶型的密度較低，密度為1.77～1.79 g/cm3。炸藥的爆轟性能計算顯示α晶型BTNEDAF爆速為8889 m/s，爆壓為38.6 GPa，比沖為250 s，可用作高能炸藥或氧化劑。

源自：DavidChavez,ThomasM.Klap?tke,DamonParrish,etal.TheSynthesisandEnergeticPropertiesof3,4-Bis(2,2,2-trinitroethylamino)furazan(BTNEDAF) [J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2014, 39: 641-648.

俄羅斯科學(xué)院發(fā)現(xiàn)一種制備納米氧化銅的新方法

氧化銅在傳感器、鋰離子電池、贗電容器和超級電容器有廣泛地應(yīng)用；近年，超細(xì)不結(jié)塊的氧化銅還被應(yīng)用在噴墨印刷的油墨中；在含能材料領(lǐng)域，納米氧化銅可以與鋁形成超級鋁熱劑，用作點火起爆材料和鉆地彈應(yīng)用的稠能炸藥(Energy Dense Explosives)配方中。N,N′-二硝基脲是一種高能氧化劑，由于在常溫下不穩(wěn)定，不能用于高能配方和復(fù)合固體推進劑中，近來，俄羅斯科學(xué)院(Russian Academy of Sciences)報道了利用二硝基脲的銅鹽制備粒徑為1.9～12.5 nm的納米氧化銅的新方法，反應(yīng)過程如下：

OC(NNO2H)2+Cu(OH)2→ Cu[OC(NNO2)2] → CuO+CO2+N2O

源自：SergeyG.Il′yasov,IgorV.Kazantsev,MikhailV.Til′zo,etal.ANewMethodofPreparingCopperOxidefromDinitroureaCopperSalt[J].Z.Anorg.Allg.Chem. 2014: 2132-2138.

德國慕尼黑大學(xué)合成出幾種煙火應(yīng)用的含能硼化合物

近來，德國慕尼黑大學(xué)報到幾種新型含能硼化合物的合成，這些化合物包括三(1-乙基-5-氨基四唑基)硼酸酯(3)、三(2-乙基-5-氨基四唑基)硼酸酯(4)、三(1-乙基四唑基)硼酸酯(7)、三(2-乙基四唑基)硼酸酯(8)、三(2-(3-硝基-1,2,4-三唑基)乙基)硼酸酯(10)、四(3-硝基-1,2,4-三唑基)硼化鉀(12)、雙(4,4′,5,5′-四硝基-2,2′-二咪唑基) 硼化鉀(14)，其中化合物3、10、12、14結(jié)構(gòu)式如下所示。這些新型的含能硼化合物可用作煙火劑，并對化合物3作為煙火顯色劑進行試驗研究。

源自：ThomasM.Klap?tke,MagdalenaRusan,andVéroniqueSproll.SynthesisandInvestigationofEnergeticBoronCompoundsforPyrotechnics[J].Z.Anorg.Allg.Chem. 2014: 1892-1899.

美陸軍為新型起爆藥研究遙控自動放大制備系統(tǒng)

近十年來，美陸軍一直在尋找取代疊鉛的新型綠色起爆藥，目前最有應(yīng)用前景的是5-硝基四唑亞銅(DBX-1)和二硝胺基聯(lián)四唑的鉀鹽(K2DNBT)，特別是前者由于發(fā)現(xiàn)更早，合成和應(yīng)用更趨成熟。雖然是新型綠色起爆，但各種感度接近疊氮化鉛，合成制備它們同樣具有危險性。為了更為安全地合成這些新型綠色起爆藥，美陸軍聯(lián)合Franklin Engineering公司研制出了起爆藥遙控自動化實驗室合成器(圖1)，并在此基礎(chǔ)開發(fā)出了起爆藥遙控自動化放大制備系統(tǒng)(圖2)。

源自：NehaMehta,KarlOyler,GartungCheng,etal.PrimaryExplosives[J].Z.Anorg.Allg.Chem. 2014, 640(7): 1309-1313.

德國慕尼黑大學(xué)擬用二硝基咪唑金屬鹽作煙火劑配方的顯色劑

近來，德國慕尼黑大學(xué)以商用的4-硝基咪唑合成得到4,5-二硝基咪唑(4,5-DNI)，進而轉(zhuǎn)化成它的堿金屬鹽和堿土金屬鹽，得到它們的水合物L(fēng)iDNI·3H2O、NaDNI·H2O、 KDNI·H2O、Ca(DNI)2·5H2O、Sr(DNI)2·3H2O和Ba(DNI)2·4H2O，這些化合物的分解溫度都超過了200 ℃，可用作煙火劑配方的顯色劑。為此慕尼黑大學(xué)還專門研究了Sr(DNI)2·3H2O和Ba(DNI)2·4H2O分別作為紅色和綠色顯色劑進行煙火劑配方的配制。

源自：ThomasM.Klap?tke,ThomasG.Müller,MagdalenaRusan,etal.MetalSaltsof4,5-Dinitro-1,3-imidazoleasColorantsinPyrotechnicCompositions[J].Z.Anorg.Allg.Chem. 2014, 640(7): 1347-1354.