книги / Высокоэнергетические наполнители твердых ракетных топлив и других высокоэнергетических конденсированных систем. Физико-, термохимические характеристики, получение, применение
.pdfУступает по энергетике RDX. По этой причине не нашёл применения в энергетических конденсированных композициях.
Список литературы
1. Norris W.P. Preparation of 2,4,6-Trinitraza heptane //
J.Org. Chem. – 1960. – Vol. 25. – P. 1244–1245.
2.Kostikova L.M., Miroshnichenko E.A., Matyushin Y.N. The Energies of Dissociation Bonds and Efficient Energies of Interaction in Nitroamines // 31st Int. Annual Conf. ICT, 2000.
111
C5Н2N4O6 |
|
2,4,6-Тринитропиридин |
|
|
TNPy |
O N |
N |
NO2 |
|
||
2 |
|
|
NO2
Молекулярная масса: 214,1 Кислородный баланс: –37,37 % Массовая доля азота: 26,16 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1840 кг/м3 [1] Плотность: 1770 кг/м3 [2] Температура плавления: 162 °С [2]
Теплота сгорания: 2345,14 кДж/моль [3]
Энтальпия образования:
78,91 кДж/моль [3]
72,80 кДж/моль [4]
34,31 кДж/моль [5]
Энергия образования:
93,76 кДж/моль [3]
87,65 кДж/моль [4]
49,16 кДж/моль [5]
Чувствительность к удару: 4,5–6,5 Н·м [2] Чувствительность к трению: 36 кр [2]
112
Скорость детонации: 8161 м/с [2]
TNPy – вещество, нечувствительное к трению, чувствительность к удару на уровне RDX.
Получают восстановлением 2,4,6-тринитропиридин-N- оксида (TNPyOx) нитритом натрия в 2Н серной кислоте по схеме [2].
|
O - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
NO2 |
|
O2N |
N + |
NO2 |
|
O2N |
||||
|
|
|
||||||
|
|
NaNO2, H2SO4, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
t = 100oC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
|
|
|
NO2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Выход: 46 %.
Взрывчатое энергетическое вещество [2–5]. Может быть использовано в высокоэнергетических системах различного назначения.
Список литературы
1.Licht H.H. Neue Sprengstoffe: Ihre Leistung in Theorie und Experiment, DEA-A-76-G // Energetic Materials for Munitions: Ann. Meeting, 1987. – P. 1218.
2.Licht H.H., Ritter H. 2,4,6-Trinitropyridine and Related Compounds, Synthesis and Characterization // Propell., Explos., Pyrotech. – 1988. – Vol. 13. – Р. 25–29.
3.Licht H.H., Ritter H. Neue Sprengstoffe: Ihre Leistung in Theorie und Praxis // 21st Intern. Annual Conf. ICT, 1990.
4.Ritter, Wanders B. Polynitropyridine: eine neue Klasse von Explosivstoffen // ISL-Report CO 240/88.
5.Lebedev V.P. [et al.] // Russ. Chem. Bulletin. – 1995. – Vol. 44, № 4. – Р. 639–641.
113
C5Н2N4O7 |
2,4,6-Тринитропиридин-N-оксид |
||
|
TNPyOx |
|
|
|
O - |
|
|
|
|
|
|
O N |
N + |
NO2 |
|
|
|
||
2 |
|
|
|
NO2
Молекулярная масса: 230,1 Кислородный баланс: –27,81 % Массовая доля азота: 24,34 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1860 кг/м3 [1] Теплота сгорания: 2366,1 кДж/моль [2]
Энтальпия образования:
98,70 кДж/моль [1]
102,09 кДж/моль [3]
91,21 кДж/моль [4]
Энергия образования:
114,81 кДж/моль [1]
118,20 кДж/моль [3]
107,32 кДж/моль [4]
Теплота взрывчатого превращения: 960,2 кДж/моль [1]
114
Скорость детонации: 8369 м/с (расчетная) [1] Чувствительность к удару: 1,5–3,0 Н·м [1] Чувствительность к трению: 16 кр [1]
Стабилен до 170 °С и разлагается при дальнейшем нагревании без плавления [1].
Получают циклизацией калиевой соли динитроэтанола в фосфорной кислоте по схеме [1]:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O - |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
|
|
|
|
O2N |
N + |
NO2 |
|||||||
|
O |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H3PO4 |
|
|
|
|
||
CH2 - C = N |
O |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
|
Рассматривается как взрывчатое вещество и компонент высокоэнергетических конденсированных систем специального назначения [1].
Список литературы
1.Licht H.H., Ritter H. 2,4,6-Trinitropyridine and Related Compounds, Synthesis and Characterization // Propell., Explos., Pyrotechn. – 1988. – Vol. 13. – P. 25–29.
2.Licht H.H., Ritter H. Neue Sprengstoffe: Ihre Leistung in Theorie und Praxis // 21st Int. Annual Conf. ICT, 1990.
3.Lebedev V.P. [et al.] // Russ. Chem. Bulletin. – 1995. – Vol. 44, № 4. – P. 639–641.
4.Ritter H., Wanders B. Polynitropyridine: eine neue Klasse von Explosivstoffen // ISL-Report CO 240/88.
115
C5Н3N5O4 5-Амино-6-нитропиридо[2,3-с]-фуроксан
ANPF
|
|
O |
O2N |
|
N |
|
|
O |
H2N |
N |
N |
|
|
Молекулярная масса: 197,1 Кислородный баланс: –60,88 % Массовая доля азота: 35,514 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1720 кг/м3 [1] |
|
Температура плавления: 172–174 °С |
Разложение [2] |
Энтальпия образования: 224,60 кДж/моль [3]
Энергия образования: 239,45 кДж/моль [3]
Список литературы
1.Licht H.H., Ritter H. Neue Explosivstoffe: Dinitropyridine // 24th Int. Annual Conf. ICT, 1993.
2.Ritter H., Licht H.H. Synthesis and Reactions of Dinitrated Amino and Diaminopyridines // J. Heterocyclic Chem. – 1995. – Vol. 32. – P. 585.
3.ICT Database of Thermochemical Values. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.
116
C5Н3N7O4 |
5-Амино-6,8-динитротетразоло |
|||
|
[4,5-а]пиридин |
|||
|
ADNTP |
|
|
|
O2N |
|
|
|
NO2 |
H2N |
N |
|
N |
|
|
N |
|
|
N |
|
|
|
||
|
|
|
||
Молекулярная масса: 225,1 |
|
|
||
Кислородный баланс: –53,3 % |
|
|
||
Массовая доля азота: 43,53 % |
|
|
||
Агрегатное состояние: твёрдое |
|
|
||
Плотность: 1820 кг/м3 [1] |
|
|
||
Температура плавления: 150 °С |
Разложение [2] |
Энтальпия образования: 278,61 кДж/моль [3]
Энергия образования: 295,93 кДж/моль [3]
Список литературы
1.Licht H.H., Ritter H. Neue Explosivstoffe: Dinitropyridine // 24th Int. Annual Conf. ICT, 1993.
2.Ritter H., Licht H.H. Synthesis and Reactions of Dinitrated Amino and Diaminopyridines // J. Heterocyclic Chem. – 1995. – Vol. 32. – Р. 585.
3.ICT Database of Thermochemical Values. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.
117
C5Н4N6O7 1-Нитрофуразанил-3,3-динитроазетидин
O2N |
N |
||
N |
|
|
O |
|
|||
O2N |
|||
O2N |
N |
||
|
|||
Молекулярная масса: 260,1 |
|
||
Кислородный баланс: –30,75 % |
|
||
Массовая доля азота: 32,30 % |
|
||
Агрегатное состояние: твёрдое |
|
||
Плотность: 1950 кг/м3* |
|
||
Теплота сгорания: 5547,8 кДж/кг* |
(расчетная) |
Энтальпия образования: 145,48 кДж/моль*
Энергия образования: 166,52 кДж/моль*
Скорость детонации: 8602 м/с* (расчетная)
Получают окислением 1-аминофуразанил-3,3-динитро- азетидина перекисью водорода в кислой среде в присутствии катализатора по схеме*:
* Sheremetev A.B., Pivina T.S. Nitrofurazanyl Moiety as an Alternative to Picryl One for High Energetic Material Construction // 27th Int. Annual Conf. ICT (Energetic Materials), 1996.
118
где I: H2O2, H+; cat {Na2WO4, NaMoO4 et al.}.
Может быть использован как высокоплотный энергетический наполнитель конденсированных систем различного назначения.
119
C5Н4N8O9 1-Нитрофуразанилнитрамино-3,3-
динитроазетидин |
|
|
O2N |
NO2 |
N |
|
||
N |
N |
|
O2N |
O |
|
O2N N
Молекулярная масса: 320,1 Кислородный баланс: –14,99 % Массовая доля азота: 34,99 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1970 кг/м3* Теплота сгорания: 5397,04 кДж/моль (расчетная)*
Энтальпия образования: 177,49 кДж/моль*
Энергия образования: 203,51 кДж/моль*
Скорость детонации: 8686 м/с (расчетная)*
Может быть синтезирован двумя методами: окислением 1-аминофуразанилнитроамино-3,3-динитроазетидина перекисью водорода в кислой среде в присутствии катализаторов либо нуклеофильным замещением активированного фуразанового галогена или другой группы по схеме*:
* Sheremetev A.B., Pivina T.S. Nitrofurazanyl Moiety as an Alternative to Picryl One for High Energetic Material Construction // 27th Int. Annual Conf. ICT (Energetic Materials), 1996.
120