N-1,4,6-三硝基六氢咪唑4,5-d咪唑-2(1H)-亚硝胺的合成与性能研究

摘要

以六氢咪唑[4,5-d]咪唑-2(1H)-亚胺为原料,通过三个阶段硝化反应,合成了N-1,4,6-三硝基六氢咪唑[4,5-d]咪唑-2(1H)-亚硝胺(TNINA),并采用红外光谱、核磁共振、质谱对目标产物以及中间体进行了表征,同时研究了时间、温度、乙酸酐与硝酸体积比等因素对第三阶段硝化反应的影响.通过DSC得知其热分解温度为214.4℃,且放热过程瞬间完成.用Monte-Carlo方法估算TNINA的理论密度为1.91g/cm3,真密度仪测得其密度为1.89g/cm3.用Kamlet-Jacobs方程估算出其爆热为1317.07cal/g,爆速为8.836km/s,爆压为35.80Gpa,撞击感度h50的计算值为41cm,测试值为53cm.理论计算结果与实验数据说明该材料与RDX相比拥有更优异的爆轰性能与感度,且由于N-H键的存在,还有进一步提升其爆轰性能的可能.