книги / Высокоэнергетические пластификаторы смесевых и баллиститных твердых ракетных топлив. Физико-термохимические характеристики, получение, применение
.pdfCH2OOCCH2N3
NaN3, DMF N3CH2-C-CH2N3
80 oC
CH2OOCCH2N3
Выход: 96,6 %.
Рекомендован в качестве термостойкого малочувствительного энергетического пластификатора энергетических связующих типа GAP, СРТТ и взрывчатых композиций [1—3].
Список литературы
1. Sinthesis and Characterization of Two Potential Energetic Azido Ethers / C. Pant [et al.] // Propell., Explos., Pyrotech. — 2006. —— Vol. 31. — 6. — P. 477—481.
2.An Azido Ester Plasticizer, 1,3-Di(Azidoacetoxy)-2,2-
Di(Azidomethyl)propan (PEEAA); Sinthesis, Characterization and Thermal Properties / O. Shaojun [et al.] // Propell., Explose., Pyrotech. —
2006. — Vol. 31. — 3. — P. 205—208.
3. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,
2010. — 161 с.
141
С9Н14N10O10 |
1,11-диазидо-2,2,10,10- |
|||
тетранитро-5,7-диоксаундекан |
||||
NO2 |
NO2 |
|||
|
|
|
|
|
N3CH2CCH2CH2OCH2OCH2CH2 |
CCH2N3 |
|||
|
|
|
|
|
|
NO2 |
NO2 |
||
Молекулярная масса: 422,3 |
|
|
|
Кислородный баланс: –56,83 % Массовая доля азота: 33,15 % Агрегатное состояние: твёрдое
Температура плавления: 44 °С [1] Температура разложения: 221 °С (Разложение) [2]
Энтальпия образования: 272,8 кДж/моль [2]
Энергия образования: 314,93 кДж/моль [2]
Получают обработкой бис(3,3,3-тринитропропил) формаля формальдегидом и перекисью водорода с последующим переводом образовавшегося промежуточного формаля бис(3,3-динитро-бутандиола- 1,4) в тозилат и азидированием последнего по схеме [1]:
|
|
|
CH2 |
|
OCH CH C(NO ) |
|
|
H2O2 / NaOH |
|
CH OCH CH C(NO ) |
CH |
OH |
|
||||||||
|
|
2 |
HCHO, H +O |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 2 |
2 3 |
2 |
2 2 |
2 2 |
2 |
2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
TsCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NaN3, DMSO / H2O |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
CH2 |
OCH2CH2CH(NO2)2CH2OTs |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Py |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
NO2 |
|
|
|
|
NO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
N3CH2CCH2CH2OCH2OCH2CH2 |
CCH2N3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
NO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендован в качестве высокоэнергетического пластификато-
ра ТРТ [1, 2].
142
Список литературы
1.Hong Yan., Zhiyu Chen., Xiaopei G. Synthesis of Energetic Azides // Euro Pyro 99. — 25th Int. Pyrotechnic Seminar. — Brest, 1999. — P. 140—143.
2.Hong Y., Xiaoрei G., Boren C. Comparison of Thermal Stabilities of Azidomethyl-gem-Dinitromethyl Compounds. // 21th. Int. Pyrotechnics Seminar. — Moscow, 1995.
143
1,3-диазидоацетокси-2-азидо- C10H12N10O8 ацетоксиметил-2-нитропропан трис (азидоацетат) триметилол-
нитрометан, TMNMA
NO2
N3CH2COOCH2-C-CH2OOCCH2N3
CH2OOCCH2N3
Молекулярная масса: 400 Кислородный баланс: –71,95 % Массовая доля азота: 35,00 % Агрегатное состояние: жидкость
Плотность: 1450 кг/м3 [1] Температура начала интенсивного разложения: 207,7 °С [2] Температура стеклования: –34,1 °С [1] Температура вспышки: 214,0 °С [2]
Энтальпия образования: –230,54 кДж/моль [1]
Теплота сгорания: 5435 кДж/моль [3] Чувствительность к удару: 16 Н·м [3] Чувствительность к трению: 192 Н [3]
Получают реакцией нитротригидроксиметилметана с хлоруксусной кислотой споследующим азидированием хлорацетата по схеме [4]:
3 ClCH2COOH, toluene
O2NC(CH2OH)3 O2 NC(CH2 OOCCH2C l)3
TsOH
NO2
NaN3, DMS O N3 CH2COOC H2 -C-CH2OOCCH2N3
40 oC
CH2OOC CH2 N3
Выход: > 50 %.
144
Рекомендован как хорошо совмещающийся с GAP энергетический пластификатор СРТТ и баллиститных порохов [4].
Список литературы
1.ICT Database of Thermochemical Vаlues. Version 2,0. — ICT. — Karlsruhe, Germany, 1999.
2.Provatos A. Energetic Polymers and Plasticizers for Explosion
Formulathions. — A Review of Recent Advances // DSTO-TR-0966, Conronweath of Australia. — AR-011-428. — 2000. — 40 р.
3.Drees D., Löffel D.,Messmer A ., Schmid K. // 31th Int. Annual
Conf. ICT. — Karlsruhe, Germany, June 2000. — P. 52/1—52/12.
4. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,
2010. — 161 с.
145
С Н О бис (2-азидоэтил) адипинат,
10 16N6 4 ВАЕА
N3CH2CH2OC(CH2)4COCH2CH2N3
O O
Молекулярная масса: 284,3 Кислородный баланс: –135,08 % Массовая доля азота: 29,55 % Агрегатное состояние: жидкость
Плотность: 1154 кг/м3 25 °С*
Получают взаимодействием бис (2-хлорэтил) адипината с азидом натрия в этаноле по схеме*:
NaN3, C2H5OH
ClCH2CH2OC(CH2)4CCH2CH2Cl N3CH2CH2OC(CH2)4COCH2CH2N3
O O O O
Рекомендован для использования в качестве энергетического пластификатора ракетных порохов и СРТТ*.
___________________
*Agrawal J.P., Bhongle R.K., David F.M., Nair J.K. Bis (2-Azidoethyl)
Adipate Plasticizer: Synthesis and Characterization // J. Energ. Mater. — 1993. — Vol. 11. — Р. 67—83.
146
С12Н17N9О6 |
1-азидоацетокси-2,2-диазидо- |
ацетоксиметилбутан 1,3-бис |
|
|
(азидоацетокси) -2-азидоацето- |
|
ксиметил-2-этилпропан |
CH2OOCCH2N3
C2H5 - C - CH2OOCCH2N3
CH2OOCCH2N3
Молекулярная масса: 425 Кислородный баланс: –110,6 % Массовая доля азота: 29,64 %
Агрегатное состояние: светло-желтая жидкость
Температура кипения: 245,5 °С [1] Температура стеклования: –47 °С [1]
Энтальпия образования: –157,5 кДж/моль [1]
Теплота сгорания: 905,08 кДж/моль [1, 2]
Получают этерификацией 2-этил-2-гидроксиметилпропандиола-1,3 хлоруксусной кислотой с последующим азидированием хлорацетата азидом натрияпосхеме [1]:
|
|
|
CH2OH |
|
C H |
|
- C - CH2OH 3ClCH2COOH, toluene |
C2H5C(CH2OOCCH2Cl)3 |
|
2 |
5 |
|
TsOH |
|
|
|
CH2OH
Выход: 92 %.
147
CH2OOCCH2N3
3NaN3, DMSO
40 oC, 25–30 h C2H5 - C - CH2OOCCH2N3
CH2OOCCH2N3
Выход: 88 %
Предложен для пластификации GAP в высокоэнергетических малодымных СРТТ и мощных артиллерийских порохах [3].
Список литературы
1.Chandra Pant, Rashmi Wagh, Iaya Nair, Girish Gore, Venugopalan S. // Propell., Explose., Pyrotech. — 2006. — Vol. 31. — 6. — P. 471.
2.Drees D., Löffel D.,Messmer A ., Schmid K. // 31th Int. Annual
Conf. ICT. — Кarlsruhe, Germany, June 2000. — P. 52/1—52/12.
3. Зиновьев |
В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные |
и перспективные |
высокоэнергетические компоненты смесевых |
и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ, 2010. — 161 с.
148
тетра (азидоацетоксиметил) ме- C13H16N12O8 тан тетра (азидоацетокси) пента-
эритрит, РЕТКАА
(N3CH2COCH2)4C
O
Молекулярная масса: 468 Кислородный баланс: –88,82 % Массовая доля азота: 35,89 % Агрегатное состояние: жидкость
Плотность: 1390 кг/м3 [1] Температура начала интенсивного разложения: 207,7 °С [1]
Энтальпия образования: –215,2 кДж/моль [1]
Теплота сгорания: 2207 кДж/моль [1, 2]
Получают этерификацией пентаэритрита в толуоле хлоруксусной кислотой с азеотропной отгонкой воды с последующим азидированием тетра (хлорацетокси) пентаэритрита азидом натрия в диметилсульфоксиде по схеме [3]:
C(CH2OH)4 |
ClCH2COOH, toluene |
C(CH2OOCCH2Cl)4 |
4NaN3, DMSO |
|
TsOH |
40 oC, -4NaCl |
|||
|
|
C(CH2OOCCH2N3)4
Предложен вкачестве компонентавысокоэнергетических СРТТ [4].
149
Список литературы
1.ICT Database of Thermochemical Values. Version 2,0. — ICT. — Karlsruhe, Germany. — 1999.
2.Drees D., Löffel D.,Messmer A ., Schmid K. // 31th Int. Annual Conf. ICT. — Кarlsruhe, Germany, June 2000. — P. 52/1—52/12.
3.Sinthesis and Characterization of Two Potential Energetic Azido
Ethers / C. Pant |
[et al.] // Propell., Explos., Pyrotech. — 2006. —— |
Vol. 31. — 6. — P. 477—481. |
|
4. Зиновьев |
В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные |
и перспективные |
высокоэнергетические компоненты смесевых |
и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ, 2010. — 161 с.
150