книги / Высокоэнергетические наполнители твердых ракетных топлив и других высокоэнергетических конденсированных систем. Физико-, термохимические характеристики, получение, применение

C4Н5N7O7		2,4,6-Тринитро-2,4,6,8-тетрааза-
		бицикло[3.3.0]октан-3-он
		НК-55
NO2		NO2
N		N
			C =O
N		N
	NO2	H

Молекулярная масса: 263,1 Кислородный баланс: –21,28 % Массовая доля азота: 37,25 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1905 кг/м3 [1] Температура плавления: 196–197 °С [2]

Энтальпия образования: –49,37 кДж/моль [3]

Энергия образования: –25,82 кДж/моль [3]

Кристаллический продукт. Получен нитрацией дигидрохлорида 2,4,6,8-тетрагидро-2,4,6,8-тетраазабицикло[3.3.0]ок- тан-3-она смесью 98%-ной НNO3 с Ас2О по схеме [2]:

91

Высокоплотное ВВ. К сожалению, малоустойчиво к гидролизу.

Список литературы

1. New Nitrourea Compounds, DEA-A-76-G-1218 / A.R. Mitchell [et al.] // Energetic Materials for Munitions: Ann. Meeting, 1993.

2.Nitroureas II / P.F. Pagoria [et al.] // Propel., Explos., Pyrotech. – 1996. – Vol. 21. – Р. 14–18.

3.ICT Database of Thermochemical Values. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.

92

C4Н6N4O6 N,N'-Динитро- N,N'-диметил-оксамид

DNDMOA

NO2

O=C - N - CH3

O=C - N - CH3

NO2

Молекулярная масса: 206,1 Кислородный баланс: –38,81 % Массовая доля азота: 27,17 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1,523 г/см3 15 °С [1] Температура плавления: 124 °С [2] Теплота сгорания: 2127,58 кДж/моль [3]

Энтальпия образования:

–305,47 кДж/моль [3] –305,85 кДж/моль [4]

Энергия образования:

–285,64 кДж/моль [3] –286,02 кДж/моль [4]

Скорость детонации:

(в закрытом объёме) 7100 м/с [1] Чувствительность к удару: 6 Н·м [1]

Бесцветные иглы. Нерастворимы в воде, ограниченно растворимы в диэтиловом эфире. Растворимы в ацетоне [1].

93

Получают обработкой метиламином диэтилоксалата с последующим нитрованием N,N′-диметилоксамида по схе-

ме [5]:

Предложен в качестве альтернативного заменителя ТНТ в композициях.

Список литературы

1.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. – Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH, 2002.

2.Medard L., Thomas M. // Memorial des Poudres. – 1955. – Vol. 37. – Р. 129.

3.Cox J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. – London: Academic Press, 1970.

4.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. – John Wiley and Sons Inc, 1969.

5.Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веще-

ствам. – М., 1961. – Ч. 2. – С. 233.

94

C4Н6N4O12 1,2,3,4-Бутантетраолтетранитрат

Тетранитроэритрит

O2NO - CH2 - CH - CH - CH2 - ONO2

ONO2 ONO2

Молекулярная масса: 302,1 Кислородный баланс: 5,3 % Массовая доля азота: 18,54 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1600 кг/м3 [1] Температура плавления: 61,5 °С [1]

Теплота сгорания: 1355,75 кДж/моль [2]

Энтальпия образования:

–499,99 кДж/моль [3] –502,50 кДж/моль [4] –499,44 кДж/моль [5]

Энергия образования:

–472,75 кДж/моль [3] –475,26 кДж/моль [4] –472,21 кДж/моль [5]

Объём газов при взрывчатом превращении: 704 л/кг [1]

Теплота взрыва: [1] (Н2О ж.) 6356 кДж/моль (Н2О газ) 5943 кДж/моль

Удельная энергия: 1091 кДж/моль [1] Температура дефлаграции: 154–160 °С (сильный взрыв) [1]

95

Чувствительность к удару: 2 Н·м [1]

Нерастворим в холодной воде, ограниченно растворим в спирте, эфире. Кристаллизуется из спирта в виде бесцветных пластинок [1].

Получают нитролизом эритрита по схеме [1]:

Эритрит растворяют в 70%-ной серной кислоте и дозируют в серно-азотную смесь при охлаждении водой. После выдержки (20 мин) реакционную смесь выливают в ледяную воду. Выпавший продукт отделяют, моют холодной водой, сушат, кристаллизуют из этанола [6].

Предложен для использования как компонент бездымных порохов [6].

Список литературы

1.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. – Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH, 2002.

2.Schmidt A. Thermochemische Tabellen für die Explosivchemie Zeitschrift für das gesamte Schiessund Sprengstoffwesen, 1934. – Р. 29.

3.Raun L., Butcher A.G. Estimating Heat of Formation of Energetic Compounds, Using Corrected Semiempirical Molecular Orbital Theory, Joint Army Navy Air Force // 31st Combustion Subcommittee Meeting. – 1994. – Р. 185–196.

96

4.ICT Database of Thermochemical Vаlues. – Version 2.0. – ICT. – Karlsruhe, Germany, 1999.

5.Justice B.H., Carr I.H. The Heat of Formation of Propellant Ingredients // Dow Report № AR-T0009-IS-67. – Midland, MI, 1967.

6.Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веще-

ствам. – М., 1961. – Ч. 2. – C. 241.

97

C4Н6N6O8 1,3,5,5-Тетранитрогексагидро-

пиримидин

DNNC

O2N NO2

O2N	N	N	NO2

Молекулярная масса: 266,1 Кислородный баланс: –18,04 % Массовая доля азота: 31,57 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1,82 г/см3 23 °C [1] Температура плавления: 152–154 °С [2] Теплота сгорания: 2446,88 кДж/моль [3]

Энтальпия образования:

8,37 кДж/моль [4]

53,14 кДж/моль [5] –0,21 кДж/моль [3]

–17,99 кДж/моль [6]

Энергия образования:

33,14 кДж/моль [4]

77,91 кДж/моль [5]

24,56 кДж/моль [3]

6,78 кДж/моль [6]

Скорость детонации: 8730 м/с

98

Получают нитролизом N,N′- дитретбутил-5,5-динитро- пиримидина или диизопропил-5,5-динитропиримидина по схеме [2]:

,

где R = t-C4H9; iso-C3H7.

Выход: 90 %.

Взрывчатое вещество с благоприятным кислородным балансом. Менее чувствительное к удару, чем гексоген. Предложен для применения в качестве высокоэнергетического наполнителя ТРТ и окислителя пиротехнических составов [2].

Список литературы

1.Levins D.A., Bedford C.D., Staats S.J. Synthesis of 1,3,5,5-Tetranitrohexahydropyrimidine // Propellants and Explosives. – 1983. – Vol. 8. – Р. 74–76.

2.Boileau J., Piteau M., Jacob G. Synthese de la 1,3,5,5- tetranitrohexahydropyrimidine // Propel., Explos., Pyrotech. – 1990. – Vol. 15. – Р. 38.

3.Licht H.-H., Ritter H. Neue Sprengstoffe: Ihre Leistung in Theorie und Praxis // 21st Int. Annual Conf. ICT, 1990.

4.Bourasseau S. A Systematic Procedure for Estimating the Standard Heats of Formation in the Condensed State of Non Aromatic Polynitro-Compounds // J. Energ. Mater. – 1990. – Vol. 8. – Р. 416–441.

99

5.Graham D.A., Leeming W.B.H. Computer Screening of Gas Generator Propellants // 19th Intern. Annual Conf. ICT, 1988.

6.Akutsu Y., Che R., Tamura M. Calculations of Heats of Formation for Nitramines and Alkyl Nitrates with PM3 and MM2 // J. Energ. Mater. – 1993. – Vol. 11. – Р. 195–204.

100