книги / Высокоэнергетические наполнители твердых ракетных топлив и других высокоэнергетических конденсированных систем. Физико-, термохимические характеристики, получение, применение
.pdfгде Х = Cl, -ONO2.
Может быть использован как ВВ, наполнитель СРТТ, превосходящий по энергетике НМХ и повышающий скорость горения топливных композиций*.
* Там же.
141
C6Н2N4O6 |
4,6-Динитробензофуроксан |
|
DNBF |
NO2
N
O
O2N |
N |
|
O |
Молекулярная масса: 226,1 Кислородный баланс: –49,53 % Массовая доля азота: 24,76 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1790 кг/м3 [1] Температура плавления: 173–174,5 °С [2]
Теплота сгорания: 2840,88 кДж/моль [1]
Энтальпия образования:
192,05 кДж/моль [1]
189,95 кДж/моль [3]
204,18 кДж/моль [4]
Энергия образования:
206,90 кДж/моль [1]
204,81 кДж/моль [3]
219,03 кДж/моль [4]
142
Желтовато-золотистые иглы. Практически нерастворим в воде, спирте, бензоле. Легко растворим в ароматических углеводородах и кипящей уксусной кислоте [5].
Получают нитрацией бензофуроксана нитрующей смесью или обработкой пикрилхлорида азидом натрия в кипящей уксусной кислоте по схеме [6]:
143
Образует стабильные комплексы с нуклеофилами, некоторые из соединений являются взрывчатыми веществами. Используется в инициирующих ВВ в военных и промышленных целях, энергетических композициях [5].
Список литературы
1.ICT Database of Thermochemical Values. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.
2.Spear R.J., Norris W.P. Structure and Properties of the Potassium HydroxideDinitrobenzofuroxan Adduct (KDNBF) and Related Explosive Salts // Propell. and Explos. – 1983. – Vol. 8. – Р. 85–88.
3.Combustion of Nitro Derivatives of Azidobenzenes and Benzofuroxans / A.E. Fogelzang [et al.] // Combustion and Flame. – 1991. – Vol. 87. – Р. 123–135.
4.Chan M.L., Lind C.D., Politzer P. Shock Sensitivities of Energetically Substituted Bezofuroxans // 9th Symp. (Intl.) on Detonation, Red Lion Inn, Columbia River, Portland, Oregon, August 28 – September 1, 1989.
5.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. – Weinheim: Wiley-VCH GmbH, 2002.
6.Agrawal J.P., Hadgson R.D. Organic Chemistry of Explosives. – John Wilеy and Sons, Ltd, 2007. – 384 р.
144
C6Н2N8O8 3,5,3',5'-Тетранитро-1Н,1'Н[4,4']-
|
|
бипиразолил |
|
|
NO2 |
NO2 |
|
H |
N |
N |
|
|
|
|
|
|
N |
N |
H |
|
|
||
|
NO2 |
NO2 |
|
Молекулярная масса: 314,1 Кислородный баланс: – 25,47 % Массовая доля азота: 35,66 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1890 кг/м3*
Энтальпия образования: 171,54 кДж/моль*
Энергия образования: 193,89 кДж/моль*
Давление детонации: 338,3 Кбар* Скорость детонации: 8219 м/с*
Получают нитрованием серно-азотной смесью незамещенного бипиразола по схеме*:
* Synthesis and Physical-Chemical Properties of Polycyclic Nitropyrazoles / I.L. Dalinger [et al.] // 29th Int. Annual Conf. ICT, 1998.
145
По чувствительности к механическим воздействиям, энергетическим характеристикам он близок к НМХ, но из-за кислого характера >N-Н групп бицикла не может непосредственно использоваться как наполнитель высокоэнергетических ТРТ.
146
C6Н2N12O10 2,3,6,7-Бис(фуразан)-1,4,5,8-тетра-
нитро- 1,4,5,8-тетразадекалин
CL-15
|
O2N |
NO2 |
|
N |
N |
N |
N |
|
|
||
O |
|
|
O |
N |
N |
N |
N |
|
|
||
|
O2N |
NO2 |
|
Молекулярная масса: 402,2 Кислородный баланс: –11,94 % Массовая доля азота: 41,77 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1987 кг/м3 [1] |
|
Температура плавления: 112 °С |
Разложение [2] |
Энтальпия образования: 774,04 кДж/моль [3]
Энергия образования: 803,75 кДж/моль [3]
СL-15 – высокоэнергетическое соединение. Получают взаимодействием 3,4-диаминофуразана с глиоксалем с последующим нитрованием 2,3,6,7-бис(фуразан)-1,4,5,8-тетра- задекалина 100 % HNO3 по схеме [1]:
147
Представляет интерес как высокоплотный наполнитель СРТТ. Однако из-за низкой стабильности применения не нашел.
Список литературы
1.Pat. 4503229. US / R.L.Willer; 1985.
2.Prop. and Thermal Stabilities of Furazano-Fuzed Cyclic Nitram / S. Qiuliang [et al.] // Int. Symp. on Pyrotechnics and Explosives, Beijing, Сhina, 1987.
3.Xiong Wu, Jian Sun, Lianjie Xiao. The Detonation Parameters of New Powerful Explosive Compounds Predicted with a Revised VLW Equation of State // 9th Symp. (Intl.) on Detonation, Red Lion Inn, Columbia River, Portland, Oregon, August 28 – September 1, 1989.
148
C6Н3N3O6 1,3,5-Тринитробензол
TNB
NO2
O2NNO2
Молекулярная масса: 213,1 Кислородный баланс: –56,31 % Массовая доля азота: 19,71 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1760 кг/м3 [1] Температура плавления: 123 °С [2]
Температура кипения: 315 °С Возгонка (сублимация) [2] Теплота сгорания: 2754,63 кДж/моль [3]
Энтальпия образования:
–43,51 кДж/моль [4] –47,70 кДж/моль [5]
Энергия образования:
–28,66 кДж/моль [4] –32,84 кДж/моль [5]
Объём газов при взрыве: 805 л/кг [1] Теплота взрыва: [1] (Н2О ж.) 3964 кДж/моль (Н2О газ) 3876 кДж/моль
Удельная энергия: 1050 кДж/моль [1]
149
Удельная теплоёмкость: 1,09 кДж/кг [1] Температура дефлаграции: 202 °С [1] Скорость детонации
(ограниченный объём): 7300 м/с при ρ = 1710 кг/м3 [1] Чувствительность к удару: 7,4 Н·м [1] Чувствительность к трению: до 353 Н реакции нет [1] Блеклые жёлто-зеленые кристаллы. Нерастворим в воде,
ограниченно растворим в горячем спирте, легко растворим в ацетоне, бензоле, эфире.
Получают несколькими способами [1, 6]:
1. Декарбоксилированием тринитробензойной кислоты:
Выход: 70–90 %.
2.Обработкой хлортринитробензола медным порошком
вкипящем спирте:
Cl |
|
|
|
NO2 |
|
O2N |
|
NO2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Cu, C2H5OH |
|
|
|
|
|
- CuCl2 |
|
|
|
|
|
O2N |
|
NO2 |
NO2
Выход: до 90 %.
150