7H-双呋咱并[3,4-b∶3',4'-f]氧化呋咱并[3",4"-d]氮杂环庚三烯新法合成、晶体结构与性能

以3,4-双(4'-硝基呋咱-3'-基)氧化呋咱和羟胺为原料,发现了高密度七元环化合物7H-双呋咱并[3,4-b∶3',4'-f]氧化呋咱并[3",4"-d]氮杂环庚三烯(HATF)的一种新合成方法,提出并阐明了分子内环化与羟胺还原的反应机理;利用红外光谱、核磁共振、元素分析对产物结构进行了表征,结合理论模拟,完成了 13C NMR和15NNMR谱的归属研究;成功培养了适合单晶X-射线衍射分析的HATF单晶,利用EXPLO5软件预估了 HATF的理论爆速(D)和爆压(p),采用差示扫描量热技术(DSC)研究了 HATF的热分解过程.结果表明,HATF属于单斜晶系,空间群为P212121,a = 5.991(7)?,b = 10.270(12)?,c= 13.192(15)?,V = 811.7(17)?3,Z = 4,ρ = 1.924g/cm3,F(0 0 0)=472,μ =0.166mm-1,S = 1.032,R1= 0.0404,wR2 = 0.0854;HATF 的理论爆速和爆压分别为8541m/s 和31.4GPa,能量水平与RDX相当.HATF的转晶峰温为183℃,熔点为227.7℃,起始分解温度为271.5℃,表明HATF是一种密度大、热稳定性好、爆轰性能优异的高能量密度化合物.