中南大学Lin, Chenchen获新进展：三硝基甲基取代的1H-1,2,4-三唑桥接硝基吡唑：一种完全可操纵的硝化策略，实现高能量密度材料
论论资讯 ｜ 2024-04-30 ｜
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ACS Applied Materials & Interfaces
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Trinitromethyl-Substituted 1<i>H</i>-1,2,4-Triazole Bridging Nitropyrazole: A Strategy of Utterly Manipulable Nitration Achieving High-Energy Density Material
Yi Pingping; Lin Chenchen; Yi Xiaoyi; He Piao; Wang Tingwei; Zhang Jianguo
Published：2024-04-29
DOI：10.1021/acsami.4c04185
研究背景
近年来，随着社会发展和科技进步，对于高能量密度材料的需求日益增加。然而，当前研究领域存在着一些问题，例如如何提高爆炸材料的性能以及如何简化其合成过程。这些问题一直困扰着科学家们，限制了高能量密度材料的进一步发展。
研究内容
最近在《ACS applied materials & interfaces》杂志上发表了一篇题为“Trinitromethyl-Substituted 1H-1,2,4-Triazole Bridging Nitropyrazole: A Strategy of Utterly Manipulable Nitration Achieving High-Energy Density Material”的论文。该研究首次合成了两种三硝基甲基取代的1H-1,2,4-三唑桥联硝基吡唑化合物，并通过化学分析（质谱、核磁共振、红外光谱和单晶X射线衍射）和实验分析（对摩擦、冲击和差示扫描量热-热重分析测试的敏感性）进行了表征。利用Gaussian 09软件和EXPLO5包，预测了这些新的三硝基甲基三唑的爆炸性能（爆炸压力、爆速等），并发现其具有适当的敏感性、高密度和高正热值。这些化合物的性能优于HMX（1,3,5,7-四硝基四氮杂环辛烷），并且其简单的制备方法使得第8号化合物成为一种有前景的高能量密度材料（HEDM）。这项研究支持了完全可操作的硝化方法的有效性，并提供了一个可推广的设计合成策略，用于开发新的高能量密度材料。
研究意义
这项研究的创新之处在于成功开发了一种新的高能量密度材料，并展示了其在爆炸材料领域的巨大潜力。通过这项研究，科学家们为高能量密度材料的设计合成提供了一种新的策略，为未来的研究和应用奠定了基础。这对于提高爆炸材料的性能和简化合成过程具有重要意义，有望推动相关领域的发展。
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