含能快遞

南京理工大學制備出世界上首個五唑陰離子化合物

五唑(HN5)被認為是一種能量很高的高能密度材料，至今也沒合成報道，只見芳基取代五唑有機化合物的合成報道，但它們的分解溫度都很低，最高的對二甲氨基苯基五唑也只有50 ℃。近來，南京理工大學從間/對位含供電基的芳基五唑出發(fā)，采用甘氨酸亞鐵[Fe(Gly)2]作穩(wěn)定劑，創(chuàng)造性采用間氯過氧苯甲酸(m-CPBA)氧化劈斷C—N鍵，首次制備出了五唑陰離子化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，并通過單晶X-射線衍射分析肯定其結構，熱重分析顯示其分解溫度高達117 ℃。

源自：ChongZhang,ChengguoSun,BingchengHu,etal.Synthesisandcharacterizationofthepentazolateanioncyclo-N5-in(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl[J].Science, 2017,355: 374-376.

哈佛大學制備出金屬氫嗎？

預計金屬氫在升華中可以達TNT的爆炸能量的35倍，遠遠大于任何化學能源的能量密度，僅次于核反應，爆速超過15000 m/s，比沖可能超過1700 s，自從理學家希拉德·貝爾·亨廷頓和尤金·威格納1935年提出氣體氫在極大壓力下可能變成金屬形態(tài)即金屬氫的概念以后，金屬氫就成為了含能材料界廣為關注的物質。2017年1月26日，哈佛大學一研究團隊在《科學》雜志上撰文稱，他們將氫氣樣本冷卻到了略高于絕對零度的溫度，在比地球中心還高的極高壓(495萬個大氣壓)下，用金剛石對氫氣進行壓縮，成功獲得了一小塊金屬氫，這塊金屬氫樣本被保存在兩塊微小的金剛石之間。該研究報告作者之一、哈佛大學物理學家艾薩克·席維拉在一份聲明中說："這是高壓物理學領域的圣杯"。該研究引發(fā)了廣泛關注，同時也引起了一些爭議，但是不到一個月，英國《獨立報》2月22日就報道由于哈佛大學研究人員操作失誤，該世上唯一的一塊金屬氫樣本消失了。但也有科學家稱，金屬氫可能根本就沒有研制出來。

源自：RobertF.Service.Metallichydrogencreatedindiamondvise[J].Science, 2017,355: 332-333.

勞斯阿拉莫斯國家實驗室研發(fā)出四嗪為配體的、近紅外激光低能起爆的配合物

近紅外半導體激光器價格便宜，易用性強，是激光點火/起爆技術常采用的激光器，但是由于缺乏既安全、激光起爆閥值又低的適宜材料而受到限制。近來，勞斯阿拉莫斯國家實驗室合成出在可見光范圍內金屬到配體電荷轉移(MLCT)敏感的四嗪衍生物為配體的[(NH2TzDMP)3Fe][ClO4]2(11)和[(NH2TzPyr)3Fe][ClO4]2(12)配合物(NH2TzDMP為氨基四嗪聯(lián)二甲基吡唑，NH2TzPyr為氨基四嗪聯(lián)吡唑)的基礎上，利用含時密度泛函理論(TD-DFT)模擬這些配合物的結構、電化學和光學性能，設計并合成出了四嗪并三嗪為配體的[(TriTzDMP)3Fe][ClO4]2(13)、[(TriTzPyr)3Fe][ClO4]2(14)、[(NH2TriTzDMP)3Fe][ClO4]2(15)、[(NH2TriTzPyr)3Fe][ClO4]2(16)四種配合物。配合物13～16在近紅外光范圍內金屬到配體電荷轉移(MLCT)敏感，可用作近紅外激光的起爆物，尤其是化合物14和16，不僅近紅外激光起爆閥值比PETN低了近2 J/cm2，機械感度也明顯低于PETN。同時該研究也為今后激光起爆物的設計開發(fā)奠定了基礎。

源自：ThomasW.Myers,JosiahA.Bjorgaard,KathrynE.Brown,etal.EnergeticChromophores:Low-EnergyLaserInitiationinExplosiveFe(II)TetrazineComplexes[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety, 2016, 138: 4685-4692.

捷克巴爾杜比采大學利用光纖無源系統(tǒng)測試爆轟波陣面曲率

有多種技術可測試爆轟波陣面曲率，近來捷克巴爾杜比采大學利用多光纖探針研發(fā)的新設備(他們稱之為OPTIMEX，是一種光纖無源系統(tǒng))來測試爆轟波陣面曲率。該測試無需條紋相機和示波器等數據采集單元，通過對一至四倍長徑比的不同壓制藥柱的測試，利用8個多光纖探針得到的爆轟波陣面曲率與超高速分幅相機UHSi 12/24得到的照片進行了對比，發(fā)現8個光纖得到的結果與超高速圖像得到的結果幾乎相同，在爆轟波爆發(fā)點上的信號呈現逐步增強態(tài)勢，并未出現明顯的閥值區(qū)分信號，裝藥直徑對信號的影響較小，正如預期的一樣，對爆轟波陣面曲率卻有重要的影響，利用該測試方法可以對這種影響進行研究。另外，利用更多的測試通道數可以對爆轟波陣面曲率和爆速同時測試。

源自：JiriPACHMAN,MartinKüNZEL,KarelKUBT,etal.OPTIMEX:MeasurementofDetonationFrontCurvaturewithaPassiveFiberOpticalSystem[J].CentralEuropeanJournalofEnergeticMaterials, 2016, 13(4): 807-820.

伊朗為n-BuNENA增塑劑的合成找到了一種高效的硝化試劑

N-丁基硝氧乙基硝胺(n-BuNENA)增塑劑結合端羥基聚酯粘結劑配制的推進劑或發(fā)射藥可以滿足鈍感彈藥的要求，而n-BuNENA的合成中用到的硝酸/乙酸酐硝化試劑面臨爆炸、復雜的廢酸處理、副產物多、反應條件苛刻等問題，同時乙酸酐還是一種刺激物、可燃性液體、蒸汽壓有害的物質。N-硝基吡啶硝酸鹽在文獻上已有多種硝化反應報道，為此，伊朗德黑蘭馬里克阿什塔大學擬用N-硝基吡啶硝酸鹽來作n-BuNENA合成的硝化試劑。實驗研究發(fā)現N-硝基吡啶硝酸鹽是n-BuNENA合成的高效的、只需一步硝化的硝化試劑，具有反應條件易于實現(0 ℃)、反應時間短(1 h)、、產物處理方便、得率高(75%)等優(yōu)點。

源自：YadollahBayat,FatemehEsmailmarandi. N-NitropyridiniumNitrate:AnEfficientNitratingAgentfortheSynthesisof2-[Butyl(nitro)amino]ethylNitrate(n-BuNENA)[J].CentralEuropeanJournalofEnergeticMaterials, 2016, 13(4): 838-844.

(張光全 編譯)