绿色高氮杂环含能配合物的合成和性能研究

设计合成一系列高氮杂环含能配位聚合物、高氮杂环金属能量分子以及含有金属高氮杂环阳离子、金属高氮杂环阴离子的能量盐，研究高氮杂环配体同金属离子的配位规律并能利用小的能量分子和影响自组装过程的各种因素对配合物的结构和性能进行调控，通过对其结构、能量和安全性能的系统研究，寻找出配合物的结构同能量和安全性的关系，并能从电子微观层次进行解析，重点研究开发一些具有实用价值的高能、钝感、环保的含能配合物。该项目对于发展要求高能钝感的第四代含能材料，解决含能材料领域当前所面临的诸多挑战具有非常重要的战略意义，尤其是对研发我国具有自主知识产权的军工产品，缩小同国外在这一新兴领域顶尖研究水平之间的差距具有重要的意义。

设计合成了系列三氮唑、四氮唑基的高氮杂环配体，同金属离子组装或者与含能阴、阳离子组合，制备出高氮杂环含能配位聚合物、高氮杂环能量分子以及高氮杂环能量盐，详细研究了它们的结构、能量和安全性能之间的关系，寻找出提高能量和安全综合性能的关键因素，通过提高高氮杂环配体的共轭性、引入形成分子内和分子间氢键的能量基团等对配体修饰方法，筛选出一类具有实用价值的高能、钝感、环保的含能材料。在该项目制备的化合物中，衍生于2-[3-(5-硝基亚胺-1,2,4-三氮唑)]的含能化合物的综合性能可与第二代以及第三代含能材料的代表化合物RDX和TATB相媲美，可作为传统含能材料的替代物，并且该类化合物原料价廉、合成简单、可规模化合成，这为寻找新型含能材料奠定了理论基础。该项目共发表SCI论文8篇，申请专利2项，培养毕业博士生1名、硕士生2名。