蔺向阳,曹宇鹏,张西亚www.energetic-materials.org.cn含能材料ChineseJournalofEnergeticMaterials,Vol.31,No.1,2023(92-106)基于1,2,3⁃三唑骨架的含能化合物研究进展蔺向阳1,曹宇鹏2,张西亚1(1.南京理工大学化学与化工学院,江苏南京210094;2.北京航天试验技术研究所,航天绿色推进剂研究与应用北京市重点实验室,北京100074)摘要:本文综述了自20世纪60年代以来构建1,2,3三唑类含能材料的4种主要方式以及相应的研究进展,包括:1)基于1氨基1,2,3三唑构建的含能化合物;2)基于二氰基1,2,3三唑构建的含能化合物;3)叠氮参与环合反应制备1,2,3三唑类含能化合物;4)1,2,3三唑参与构建的稠环类含能化合物。通过对具有代表性的1,2,3三唑含能化合物的分子结构以及相应的理化特性进行分析,深层次地理解含能材料的结构对其能量水平以及稳定性的影响。同时,对性能突出的1,2,3三唑含能化合物的潜在应用价值进行了展望,为设计和开发下一代高能量密度材料提供参考。关键词:1,2,3三唑环;含能化合物;构建方法;合成;爆轰性能中图分类号:TJ55;O626文献标志码:ADOI:10.11943/CJEM20220080引言随着合成化学的不断发展,含能材料领域的研究人员合成了许多高能量密度材料(HEDM)。由于对含能材料不仅有能量要求,在生产、运输和应用过程中还应考虑安全性和环境友好性等方面的问题。因此,近年来以高氮五元杂环为基本骨架,结合多种爆炸基团设计合成新型含能材料的研究十分活跃,被众多含能材料研究者认为是有望实现含能材料能量与稳定性兼顾的一种可能路径[1-5]。高氮含量的五元杂环作为含能材料骨架有以下几个优势:(1)高氮含量的杂环由于存在丰富的N—N和C—N化学键以及环张力能,使得单位质量的含能材料能储存更多能量。而且,由于分解产物中N2等低分子量气体产物多,产气量大,提高了能量释放水平。(2)芳香平面结构为骨架,可使电子云离域于整个分子,避免分子上因局部能量聚集而出现不稳定的情况。当与富氮碱反应生成含能离子盐后,由于成盐作用以及分子间丰富的氢键作用,可进一步提升含能化合物的稳定性。(3)构建方法多样,反应位点较多,方便骨架结构的衍生以及爆炸基团的引入,从而对目标含能化合物的各项性能指标进行调控[6-8]。近年来,以高氮五元杂环为骨架合成了一系列综合性能突出的含能化合物,为突破现有含能材料应用中所面临的瓶颈提供了可能,具有良好的发展前景,同...