1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑含能离子盐的合成、晶体结构及性能表征OA

针对1-三硝基甲基-3,4-二硝基吡唑(3,4-DNPNF)热稳定性不佳导致其在含能材料领域应用受限的问题,通过简单的置换反应成功合成了一系列1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑富氮高能离子盐(2和3a~3h);借助核磁共振、傅里叶红外光谱和元素分析对离子盐的结构进行了表征,并通过单晶X-射线衍射测试了1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑铷盐(3a)和胍盐(3e)的晶体结构,利用DSC测试了其热分解行为,采用BAM标准方法测得了其机械感度,并基于EXPLO5程序对其爆轰性能进行了预测。结果表明,1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑钾盐(2)和铵盐(3b)的热稳定性最好,其初始分解温度分别达到218.9℃和198.1℃;1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑羟胺盐(3d)的爆轰性能最佳,理论爆速为8571 m/s,爆压为34.43 GPa,同时兼具良好的安全性能(撞击感度为10 J、摩擦感度为160 N),是一种热稳定性高、爆轰性能较好的新型含能材料。