呋咱醚含能化合物合成及热性能研究

Furazanyl ether compounds ,which have high energy density, high enthalpy, low melting point and excellent plasticity, were widely used in melt-cast explosive or propellant as plasticizer . 1 - 2 kinds of optimum structures compounds would be obtained by the theoretical calculation and performance estimate. 1 - 2 kinds of optimum structures compounds would be synthesized by Carlo's acid oxidation and nitrate etherization. In order to obtain the reliable characteristics of furazanyl ether compounds , the physic-chemistry ,the detonation performances, the compatibilities and the thermal performance of these compounds would be thoroughly studied. In order to lay a solid foundation for application study, the exploration researchs of furazanyl ether compounds were investigated.

呋咱醚含能化合物具有能量密度高、生成焓大、熔点低、增塑性好等特点，可作为熔铸炸药的液相载体与推进剂的增塑剂使用。本项目拟通过量子化学计算与性能预估，设计目标化合物结构及合成路线，突破Caro's acid氧化、硝基醚化等关键技术，合成1-2种具有自主知识产权的呋咱醚含能化合物；开展呋咱醚含能化合物物化与爆轰性能、相容性以及热性能等研究，获得可靠的性能基础数据；开展呋咱醚含能化合物的应用探索研究，为进一步应用研究奠定基础。

呋咱醚含能化合物具有能量密度高、正生成热大、熔点低、增塑性良好等特点，有望作为熔铸炸药液相载体及推进剂用含能增塑剂使用。本项目已较为深入地研究了新型呋咱醚含能化合物分子结构设计及性能预估、分子间或分子内醚化构建呋咱醚含能骨架、呋咱醚目标化合物的热性能、呋咱醚基炸药或推进剂配方设计及性能等内容。首先设计了11种未见文献报道的新型呋咱醚含能化合物分子结构，通过爆轰性能的理论研究，筛选出拟合成的含能目标化合物，进一步设计了目标物合理可行的合成路线；突破分子内及分子间硝基醚化技术，成功合成了8种呋咱醚含能化合物样品，其中5种具有自主知识产权；培养了5种新型呋咱醚类含能化合物单晶，并进行了晶体测试及结构解析；系统开展了呋咱醚含能化合物的热性能、感度、相容性等应用基础性能测试，结合合成工艺、制备收率、综合爆轰性能等因素，遴选出具有应用前景的高能呋咱醚化合物BFFO，进行了百克量级工艺放大研究，进一步开展了BFFO基混合炸药及CMDB推进剂配方设计及性能评价研究，获得了应用基础数据，为该化合物的推广应用奠定了技术基础。