Разработана серия новых высокоэнергетических ансамблей полизамещённых каркасных структур

24.01.2023



Высокоэнергетические материалы широко используются в различных отраслях промышленности и хозяйства. Очень важными областями их применения являются аэронавтика и ракетостроение. Так, для решения актуальных задач современной космической программы необходимо проводить поиск новых высокоэнергетических компонентов ракетного топлива.

Одним из плодотворных направлений синтеза новых энергетических веществ является объединение энергоёмких звеньев с использованием различных структурных мостиков, благодаря которым можно корректировать характеристики получаемых соединений. Перспективной структурной единицей для получения молекулярных ансамблей является 2,4,6,8,10,12-гексанитрогексаазаизовюртцитан (CL-20) – одно из самых мощных высокоэнергетических веществ.

 (jpg, 231 Kб)

Источник: New Journal of Chemistry.

Сотрудники Лаборатории органического синтеза ИОХ РАН разработали эффективный подход к синтезу энергоёмких полинитрогексаазаизовюрцитановых каркасов, связанных N,N'-метиленовым мостиком, и методы их целенаправленной функционализации эксплозофорными группами. Реализация предложенной стратегии позволила получить семейство высокоэнергетических биc-каркасных аналогов CL-20, содержащих различные концевые функциональные группы.

Проведённые исследования показали, что материалы новой серии обладают высокой плотностью и термостойкостью. Эти соединения имеют очень высокую удельную энтальпию образования, значительно превышающую аналогичную величину для CL-20. Более того, их чувствительность к трению существенно ниже, чем у широко используемых взрывчатых веществ октогена и гексогена.

Замечательные комплексные характеристики делают эти материалы перспективными для использования в энергетических композициях.

Целевые соединения исследования обладают детонационными характеристиками на уровне самых мощных штатных взрывчатых веществ, а некоторые из них даже превышают таковой, и являются высокоэффективными энергетическими компонентами для безметалльных ракетных топлив, обеспечивающими при умеренном содержании существенно более высокие значения удельного импульса, чем аналогичные составы на основе CL-20.

Источник: Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН.

 

©РАН 2023