多種綠色起爆藥的合成方法研究進(jìn)展?

高聳松 謝興兵 王元和

陜西應(yīng)用物理化學(xué)研究所(陜西西安，710061)

引言

在火工品領(lǐng)域中，起爆藥具有其他含能材料難以替代的地位。其最重要的特征是極其迅速地將爆燃轉(zhuǎn)換為爆轟(DDT)[1]。常用的經(jīng)典起爆藥有斯蒂芬酸鉛(LTNR)、疊氮化鉛(LA)等。然而，鉛元素具有明顯的毒性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟系統(tǒng)和血液都有著極大的危害[2]，目前已成為國(guó)際上管制最嚴(yán)格的化學(xué)物質(zhì)之一[3]。隨著環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的理念越來越深入人心，起爆藥須朝著無毒且環(huán)境友好的方向發(fā)展。

綠色起爆藥的6條標(biāo)準(zhǔn):1)對(duì)光和水分鈍感；2)感度合適(對(duì)非爆炸刺激足夠敏感，但不應(yīng)在操作或運(yùn)輸中因太敏感而造成危險(xiǎn))；3)200℃以下熱穩(wěn)定；4)儲(chǔ)存期內(nèi)化學(xué)穩(wěn)定，即安定性好；5)不含鉛、汞、銀、鋇、銻等毒性金屬；6)不含帶毒性的高氯酸鹽(有可能是致畸因子且對(duì)甲狀腺功能有副作用)[4]。

自20世紀(jì)90年代起，世界各國(guó)已競(jìng)相開展綠色起爆藥的研究，并先后研制出一系列的新型綠色起爆藥，如二硝基苯并氧化呋咱鉀鹽(KDNP)、5-硝胺基四唑鈣鹽等。其中的一些已應(yīng)用在起爆器、雷管、點(diǎn)火元件等火工品中，且取得了較LA與LTNR更優(yōu)良的試驗(yàn)結(jié)果[5]。

根據(jù)起爆藥的類型，對(duì)近年來較有應(yīng)用前景的綠色起爆藥合成時(shí)所采用的反應(yīng)路線與方法進(jìn)行了整理與綜述，并對(duì)相關(guān)反應(yīng)機(jī)理、藥劑性能與用途進(jìn)行了討論，為該領(lǐng)域的研究與發(fā)展提供參考。

1 疊氮類綠色起爆藥

1.1 有機(jī)疊氮類綠色起爆藥的一般合成方法

合成有機(jī)疊氮化物的一般方法是:通過疊氮基與底物分子內(nèi)π鍵碳原子上的鹵素或硝基發(fā)生親核取代反應(yīng)，從而得到目標(biāo)產(chǎn)物。反應(yīng)在冰水浴中進(jìn)行，疊氮基負(fù)離子一般由疊氮化鈉NaN3提供。典型的合成方法如圖1所示。三聚氰氯與NaN3反應(yīng)生成三疊氮基均三嗪(TAT)。該藥劑起爆能力強(qiáng)，熱穩(wěn)定性良好，撞擊敏感、靜電感度顯著鈍感于LTNR，可有效替代LA與LTNR。目前已被作為起爆藥替代NOL-130針刺型雷管與M67手榴彈中的LA，并完成了驗(yàn)證試驗(yàn)[6]。

圖1 TAT的合成Fig.1 Synthesis of TAT

1.2 二疊氮基乙二肟(DAG)

2011年，在研究新型富氮炸藥TKX-50的過程中，報(bào)道了一種具有潛在應(yīng)用價(jià)值的起爆藥——二疊氮基乙二肟(DAG)[7]。然而，作為反應(yīng)的中間體，DAG未經(jīng)純化就被用于制備TKX-50的后續(xù)反應(yīng)中。到了2014年，王小軍等[8]在成功合成了該起爆藥的同時(shí)對(duì)其予以純化及表征。DAG的合成方法如圖2。乙二醛為初始原料，與鹽酸羥胺發(fā)生縮合反應(yīng)，得到乙二肟；隨后進(jìn)行氯代反應(yīng)，生成二氯乙二肟；該化合物與疊氮化鈉發(fā)生親核取代反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn):DAG不僅是合成新型富氮炸藥的重要中間體，還可用于對(duì)抗大規(guī)模殺傷性生化武器反戰(zhàn)劑戰(zhàn)斗部裝藥[9]。

圖2 二疊氮基乙二肟(DAG)的合成Fig.2 Synthesis of diazidoglyoxime(DAG)

2 四唑類綠色起爆藥

除疊氮化物外，四唑類化合物是研究最多的綠色起爆藥。雖然四唑本身并不適合作為起爆藥使用[10]，不過，分子內(nèi)的高含氮量使其本身具有很強(qiáng)的酸性，與金屬配位后生成的金屬鹽具有爆炸性[11]。大部分四唑類化合物具有生成焓高、密度大、熱穩(wěn)定性良好的優(yōu)點(diǎn)。從環(huán)境角度來看，這類化合物分解后產(chǎn)生惰性且無毒的氮?dú)?，故可做為一種新型的綠色起爆藥[12]。

2.1 四唑類起爆藥前體的合成

5-氨基四唑(5-ATZ)具有良好的安全性、耐熱性與相容性，且起爆迅速，是合成四唑類起爆藥的重要前體[12]。合成方法有兩種:Thiele合成法(氨基胍重氮異構(gòu)法)和Stollé合成法[13]。相較于存在著工藝復(fù)雜、反應(yīng)周期冗長(zhǎng)且產(chǎn)率低等問題的Thiele合成法，Stollé等實(shí)現(xiàn)了5-ATZ合成方法優(yōu)化與改進(jìn)。他們將雙氰胺在疊氮酸中分解生成的氰胺與疊氮酸(或甲基疊氮)環(huán)化生成5-ATZ(圖3)[14]。

圖3 Stollé法合成5-ATZFig.3 Synthesis of 5-ATZ by stollémethod

1-烷基取代的5-ATZ一般可通過氮原子上質(zhì)子的取代反應(yīng)得到。Joo等[15]報(bào)道了合成1-烷基取代的5-ATZ的新方法:烷基取代的胺與疊氮化氰在乙腈溶液中發(fā)生親核加成反應(yīng)后，發(fā)生分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物(圖4，R為烷基，產(chǎn)率52%～84%)。參與反應(yīng)的疊氮化氰由溴化氰與疊氮化鈉在無水乙腈中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制備。此方法簡(jiǎn)化了1-烷基取代的5-ATZ的合成步驟，提高了反應(yīng)產(chǎn)率，為合成多種5-ATZ衍生物提供了快捷而高效的途徑。

圖4 合成1-烷基取代的5-ATZ的新方法Fig.4 The new synthesis method of 1-alkyl-5-ATZ

2.2 硝胺基四唑鹽類起爆藥

硝胺基四唑鹽類起爆藥的含氮量大于64%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，氣體產(chǎn)物多為氮?dú)猓饔眠^程中可達(dá)到少煙或無煙的效果，具有替代LA的潛力[16]。其前體硝亞胺基四唑可由5-ATZ或1-Me-5-ATZ在質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%的濃硝酸中氧化生成(圖5，R為H或Me)[17]。2011年，王杰平等[18]在5-硝亞胺基-1-甲基四唑及其鹽的合成研究中發(fā)現(xiàn):在室溫下，使用發(fā)煙硝酸代替質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%的濃硝酸作為氧化劑，可有效提高反應(yīng)產(chǎn)率。

圖5 硝亞胺基四唑類化合物的合成方法Fig.5 Synthesis of nitriminotetrazolate

2007年，Geisberger等[19]通過硝酸銅中的Cu2+取代了1-甲基-5-硝胺基四唑中的質(zhì)子，隨后在高溫、真空的環(huán)境中除去分子內(nèi)的結(jié)晶水，合成了二(1-甲基-5-硝胺基四唑)合銅(圖6)。該化合物的分解溫度為252℃，對(duì)撞擊敏感(0.7 J)，對(duì)摩擦鈍感(40 N)，可在190℃下維持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定。

圖6 二(1-甲基-5-硝胺基四唑)合銅的合成Fig.6 Synthesis of cooper(II)bis-(1-methyl-5-nitriminotetrazolate)

2011年，F(xiàn)ischer等研制并報(bào)道了一種新型四唑類綠色起爆藥——5-硝胺基四唑鈣鹽Ca(NATZ)。將氫氧化鈣水溶液分批逐滴加入5-硝胺基四唑水溶液中，生成Ca(NATZ)(H2O)5，而后在高溫、真空環(huán)境下除去結(jié)晶水，得到目標(biāo)產(chǎn)物Ca(NATZ)。合成方法如圖7。2013年，佟文超等[20]通過全優(yōu)化幾何構(gòu)型和軌道能量分析，對(duì)Ca(NATZ)的穩(wěn)定性與分解機(jī)理等進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn):Ca(NATZ)的分解溫度為360℃，熱穩(wěn)定性良好，撞擊感度與摩擦感度也較LA鈍感，可在電刺激或撞擊下起爆，并成功引爆六硝基芪(HNS)。Ca(NATZ)的合成方法簡(jiǎn)捷，產(chǎn)率(78%)較高，成為目前最有望替代LA的綠色起爆藥。

圖7 Ca(NATZ)的合成Fig.7 Synthesis of Ca(NATZ)

2.3 硝基四唑類起爆藥

硝基四唑類起爆藥一般可分為5-硝基四唑鹽類起爆藥與硝基四唑陰離子為配體的起爆藥。自20世紀(jì)30年代以來，經(jīng)過漫長(zhǎng)的探索與優(yōu)化改進(jìn)，研究人員合成并研究了大量該類起爆藥[21]。

2.3.1 硝基四唑類起爆藥前體的合成

5-硝基四唑鈉鹽(NaNT)是合成硝基四唑類起爆藥最常用的反應(yīng)前體[22](圖8)。以5-ATZ為底物，在亞硝酸鈉的酸性溶液中發(fā)生Sandmeyer反應(yīng)后，生成酮酸鹽中間體CuHNT(NT)2·4H2O[23]。該中間體與氫氧化鈉溶液混合以沉淀氧化銅，使NaNT留在母液中。隨后，可加入正己烷過濾沉淀，或通過蒸餾提純后重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物[24]。

圖8 NaNT的合成Fig.8 Synthesis of NaNT

為了解決上述工藝在重氮化階段易發(fā)生輕微爆炸的問題，Gilligan等[25]對(duì)工藝過程進(jìn)行了優(yōu)化，在5-ATZ與硝酸的混合水溶液中加入催化量的Cu(II)鹽溶液，以避免爆炸的發(fā)生。盡管上述措施優(yōu)化了NaNT在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下的合成方法，但隨著工藝規(guī)模的擴(kuò)大，合成過程中仍存在著發(fā)生爆炸的隱患和凝膠狀酸式銅鹽的過濾問題。另外，在四唑類起爆藥的合成過程中，對(duì)NaNT的純度要求較高，而高純度NaNT的產(chǎn)率卻難以提升[22]。故實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)NaNT成為了一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的研究方向。

2.3.2 5-硝基四唑鹽類起爆藥

5-硝基四唑鹽類起爆藥可通過NaNT與相應(yīng)的金屬鹽在水溶液中反應(yīng)制得，合成過程相當(dāng)簡(jiǎn)捷[22]。2008年，F(xiàn)ronabarger等[26]合成并發(fā)現(xiàn)了5-硝基四唑亞銅起爆藥(DBX-1)。2009年，蒲彥利等[27]對(duì)DBX-1進(jìn)行了合成與表征。DBX-1以自由的單斜晶體形式存在，其合成方法有兩種(圖9):通過氯化亞銅與NaNT在水溶液中反應(yīng)得到；以抗壞血酸鈉做為還原劑，原位將氯化銅中的Cu(II)還原為Cu(I)后，該Cu(I)與NaNT在水溶液中反應(yīng)得到[28]。因?yàn)榈诙N方法更易形成具有一定粒度和形貌的晶體，故一般采用該方法進(jìn)行DBX-1起爆藥的合成。反應(yīng)中的氯化亞銅可由溴化亞銅代替。反應(yīng)時(shí)可以加酸(如鹽酸、硝酸、硫酸等)做催化劑，其中加入鹽酸時(shí)的效果最好。上述反應(yīng)完全在水溶液中進(jìn)行，廢液主要由氯化鈉和水組成，且任何銅離子都可通過加入堿而沉淀成為氧化銅。故該合成工藝亦是環(huán)境友好的。

圖9 DBX-1的合成Fig.9 Synthesis of DBX-1

DBX-1的撞擊、摩擦及靜電感度與LA非常接近，起爆能力也與LA相當(dāng)，在高溫、高濕環(huán)境下的抗氧化能力比LA更高，可與普通雷管用材料和典型軍用炸藥兼容。與LA類似的是，DBX-1在水中也會(huì)慢慢分解[29]。

2.3.3 硝基四唑陰離子為配體的起爆藥

硝基四唑陰離子為配體的起爆藥是一種以NH4+、Na+等陽離子與硝基四唑陰離子相結(jié)合而形成的配合物[30]。

研究發(fā)現(xiàn)，部分上述配合物在水、光和熱介質(zhì)中穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)能不被大部分有機(jī)溶劑溶解，對(duì)靜電刺激較鈍感[32]，且爆炸產(chǎn)物中無有毒氣體與金屬物質(zhì)[33]，可作為一種性能優(yōu)越的綠色起爆藥[34]。

2.4 5，5'-偶氮四唑?yàn)榕潴w的起爆藥

5，5'-偶氮四唑金屬鹽一般感度較高，有作為起爆藥的潛力[35]。其分子內(nèi)的偶氮鍵不僅提高了氮含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于84%)，還增加了分子的生成焓[36]。5，5'-偶氮四唑銅鹽和鋅鹽的制備過程如圖10所示。首先，用Thiele堿性氧化法將5-ATZ轉(zhuǎn)化為配合物Na2ATZ·5H2O；隨后，加入相應(yīng)的金屬鹽溶液，合成目標(biāo)產(chǎn)物[37]。該類產(chǎn)物一般不溶于水，經(jīng)抽濾、洗滌后即可提純。

圖10 5，5'-偶氮四唑銅鹽和鋅鹽的合成Fig.10 Synthesis of[Cu(NH3)4]ATZ·2H2 O and ZnATZ

2012年，孫艷苓等[38]對(duì)5，5'-偶氮四唑鋅(ZnATZ)進(jìn)行了制備與表征，發(fā)現(xiàn)該配合物有良好的火焰感度，撞擊感度與斯蒂芬酸鉛相當(dāng)，有望作為點(diǎn)火藥和擊發(fā)藥組分。

2014年，謝興兵等[39]成功合成了偶氮四唑四氨合銅(II){[Cu(NH3)4]ATZ}及其二水合物，并研究了其性能。研究發(fā)現(xiàn):[Cu(NH3)4]ATZ的火焰感度和撞擊感度良好，可作為起爆藥和擊發(fā)藥，應(yīng)用前景廣闊。

2.5 聯(lián)四唑類起爆藥

隨著1，1'-二羥基-5，5'-聯(lián)四唑(BTO)的問世，自2001年起，研究人員對(duì)其離子鹽進(jìn)行了研究[40-41]。2016年，張至斌等[42]首次合成并培養(yǎng)了1，1'-二羥基-5，5'-聯(lián)四唑鉀(BTOK)的單晶，合成方法如圖11。DAG在酸性條件下發(fā)生分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)，生成BTO；該化合物與氫氧化鉀在水溶液中攪拌，過濾、洗滌后得到高純度的BTOK。研究發(fā)現(xiàn):BTOK在307℃時(shí)開始分解，熱穩(wěn)定性良好，撞擊感度低于BNCP、LTNR等，摩擦感度與LTNR相當(dāng)，對(duì)靜電火花較鈍感，有望成為一種新型綠色耐熱起爆藥。

圖11 BTOK的合成Fig.1 Synthesis of BTOK

3 苯并呋咱鹽類綠色起爆藥

含有氧化呋咱環(huán)(1，2，5-噁二唑-2-氧化物)的化合物及其衍生物大都具備良好的熱穩(wěn)定性與能量水平。當(dāng)在呋咱鹽上引入硝基等高能基團(tuán)時(shí)，其感度將進(jìn)一步提高，從而具備起爆藥的性質(zhì)。目前已有多種苯并呋咱類起爆藥相繼問世[43]。

3.1 苯并呋咱環(huán)前體的合成機(jī)理

合成苯并呋咱環(huán)類化合物的前體為鄰硝基疊氮苯類化合物及其衍生物。反應(yīng)機(jī)理如圖12所示。在酸性條件下，芳環(huán)化合物上的疊氮基與其鄰位的硝基發(fā)生脫氮反應(yīng)與重排反應(yīng)，可構(gòu)建苯并呋咱環(huán)。

圖12 合成苯并呋咱環(huán)的反應(yīng)機(jī)理Fig.12 Reaction mechanism of synthesis of benzofuroxan

3.2 雙呋咱-2-硝基酚鹽(BFNP鹽)

Sitzmann等[44]設(shè)計(jì)并合成了一種新型的呋咱類起爆藥——BFNP鹽，如圖13。底物為易于購買的3，5-二氯苯甲醚，經(jīng)硝化反應(yīng)制得3，5-二氯-2，4，6-三硝基苯甲醚。此化合物在水與碳酸二甲酯(DMC)的雙相溶液中與疊氮化鈉發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物3，5-二疊氮基-2，4，6-三硝基苯甲醚。該中間產(chǎn)物含有兩對(duì)相鄰的疊氮基(—N3)與硝基(—NO2)，在受熱條件下環(huán)化生成雙呋咱硝基苯甲醚。因π鍵上的甲氧基在受熱環(huán)境下易水解，故加熱條件下的最終產(chǎn)物即為BFNP[45]。

圖13 BFNP的合成Fig.13 Synthesis of BFNP

BFNP的鹽類可通過其水溶液與相應(yīng)的乙酸鹽、碳酸鹽或氫氧化物離子交換得到[46]。具有代表性的是KBFNP的合成方法，如圖14[47]。有趣的是，相對(duì)于BFNP的其他鹽類，KBFNP由兩種同分異構(gòu)體(結(jié)構(gòu)式I和結(jié)構(gòu)式II)以共晶的形式結(jié)合(相對(duì)占有率51∶49)[48]。KBFNP的熱穩(wěn)定性較低，撞擊感度、點(diǎn)火能力和摩擦感度均高于LTNR，點(diǎn)火時(shí)間和峰壓時(shí)間較二硝基苯并氧化呋咱鉀(KDNBF)短得多。在替代LTNR方面有著較大的可能性。

圖14 KBFNP的合成方法Fig.14 Synthesis of KBFNP

3.3 4，6-二硝基苯并氧化呋咱鹽(BFNP鹽)

4，6-二硝基苯并氧化呋咱(DNBF)具有一定的酸性，易形成穩(wěn)定的鹽。因其本身亦具有猛炸藥的特性，故該化合物的金屬鹽也有著作為起爆藥的潛力。DNBF的合成路線主要有3種[49-50]。鑒于硝化反應(yīng)較危險(xiǎn)且條件苛刻，目前，一般采用圖15中的路線進(jìn)行合成，即從1-氯-2，4，6-三硝基苯出發(fā)，經(jīng)疊氮基取代與脫氮反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物[51]。

圖15 DNBF的合成Fig.15 Synthesis of DNBF

自20世紀(jì)開始，研究人員已合成并研究了如NaDNBF[52]、KDNBF等一系列的金屬鹽[53]。這類金屬鹽一般通過DNBF的水溶液或鈉鹽與其他金屬鹽的水溶液發(fā)生離子交換反應(yīng)而制備(圖16)[54]。圖16中，Ni2+，Zn2+，Cd2+；為Al3+，Pb2+，F(xiàn)e3+，Cr3+，Cu2+。DNBF與不同的金屬離子可以結(jié)合生成兩種結(jié)構(gòu)的Meisenheimer絡(luò)合物。Sinditskii等[55]經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn):結(jié)構(gòu)式I中的金屬離子與硝基氧原子通過離子鍵結(jié)合；結(jié)構(gòu)式II中的金屬離子與羥基氧原子通過共價(jià)鍵結(jié)合。

圖16 4，6-二硝基苯并氧化呋咱鹽的合成Fig.16 Synthesis of DNBF salt

KDNBF是一種低毒的綠色起爆藥，被廣泛應(yīng)用于商業(yè)與軍工領(lǐng)域，常與四氮烯混合使用，有時(shí)也配合二硝基重氮酚(DDNP)一起使用[56]。純的KDNBF也可做為雷管火帽裝藥，或用于汽車的氣體發(fā)生安全裝置[57]。

3.4 7-羥基-4，6-二硝基苯并呋咱鹽(DNP鹽)

雖然KDNBF的撞擊感度和摩擦感度與LTNR相當(dāng)，但該化合物在217℃時(shí)會(huì)劇烈分解，分解溫度遠(yuǎn)低于LTNR(分解溫度280℃)[58]。因此，KDNBF在高溫環(huán)境下無法替代LTNR。近年來，通過對(duì)KDNBF基團(tuán)的稍許修飾，改進(jìn)了其高溫易分解這一特性，研發(fā)出一種新型呋咱鹽類起爆藥——DNP鹽。

關(guān)于KDNP合成方法的報(bào)道較早，但一直以來，反應(yīng)過程中的水分會(huì)以一種水合物的形式殘留于產(chǎn)物中，致使該藥劑不適于處理和裝填入起爆裝置[58]。2011年，F(xiàn)ronabarger等[59]提出了一種全新而簡(jiǎn)便的KDNP合成路線(圖17):以3-溴苯甲醚做為初始原料，經(jīng)過硝化反應(yīng)生成3-溴-2，4，6-三硝基苯甲醚；該分子中的溴被疊氮基取代，在回流條件下生成KDNP。在回流過程中，相較于甲醇，沸點(diǎn)較高的碳酸二乙酯(DEC)做溶劑，更能縮短反應(yīng)時(shí)間。

圖17 KDNP的合成Fig.17 Synthesis of KDNP

從分子結(jié)構(gòu)上來說，雖然DNP鹽與DNBF鹽非常相似，但氫原子位置的微小變化，使得DNP鹽的苯并呋喃酮環(huán)體系具有芳香性，從而提高了KDNP相對(duì)于KDNBF的穩(wěn)定性(KDNP的分解溫度280℃，摩擦感度較LTNR鈍感)[59]。KDNP由美國(guó)海軍與承包商PSEMC聯(lián)合開發(fā)，已在脈沖彈、熱橋絲點(diǎn)火起爆系統(tǒng)中進(jìn)行了多次測(cè)試[60]。2017年至2019年，國(guó)內(nèi)學(xué)者合成了KDNP，并使用量子化學(xué)的計(jì)算方法對(duì)KDNP的爆轟性能進(jìn)行了理論預(yù)測(cè)[61]，隨后按照國(guó)軍標(biāo)測(cè)試與評(píng)估了其感度性能與爆炸性能。結(jié)果表明:KDNP的感度性能和作用時(shí)間優(yōu)于LTNR，是替代LTNR的理想選擇。

4 結(jié)論與展望

綠色起爆藥的合成過程中采用了諸多化學(xué)反應(yīng)，如:疊氮類綠色起爆藥常采用疊氮酸根與鹵代底物的親核取代反應(yīng)制備；四唑類起爆藥常通過Thiele合成法或Stollé合成法構(gòu)建目標(biāo)產(chǎn)物前體，隨后進(jìn)行基團(tuán)修飾得到目標(biāo)產(chǎn)物；呋咱類起爆藥常通過脫氮反應(yīng)與重排反應(yīng)構(gòu)建苯并呋咱環(huán)等方法進(jìn)行合成。目前，國(guó)內(nèi)外已成功合成了多種性能優(yōu)良的新型綠色起爆藥，有望替代傳統(tǒng)的LTNR與LA。

不過，綠色起爆藥的合成步驟較復(fù)雜，提純難度較高。隨著研究的逐步深入，成本低廉、制備過程安全穩(wěn)定、生產(chǎn)規(guī)模化、高效化等成為目前合成綠色起爆藥亟需解決的問題。另外，盡管一些新型綠色起爆藥的性能在試驗(yàn)表征方面優(yōu)于傳統(tǒng)起爆藥，但仍處于性能探索的初級(jí)階段。因此，對(duì)于綠色起爆藥的研究還需要從以下幾個(gè)方面繼續(xù)開展:

1)結(jié)合各類化學(xué)反應(yīng)與試驗(yàn)儀器，改進(jìn)與優(yōu)化綠色起爆藥的合成方法，保證其生產(chǎn)過程更加安全、高效；

2)探索綠色起爆藥對(duì)于相關(guān)火工藥劑(如點(diǎn)火藥等)及火工品(如電起爆器等)的適應(yīng)性與匹配性，進(jìn)一步加強(qiáng)與擴(kuò)大新型綠色起爆藥的應(yīng)用范圍；

3)新型綠色起爆藥的合成方法與合成工藝正在逐步趨于成熟，可通過對(duì)起爆藥微觀狀態(tài)下分子構(gòu)型、起爆機(jī)理等方面的探索與研究，進(jìn)一步設(shè)計(jì)出性能更加優(yōu)良的綠色起爆藥。

綜上所述，綠色起爆藥有著良好的環(huán)境友好性及熱穩(wěn)定性，具備廣闊的發(fā)展前景。在軍事、民品等行業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，新型綠色起爆藥的合成方法、性能研究及實(shí)際應(yīng)用也即將成為國(guó)內(nèi)外火工領(lǐng)域中的研究重點(diǎn)。