Важной задачей для специалистов в области химии энергоёмких соединений является разработка высокоэнергетических материалов с заданными характеристиками, полезными для различных областей применения.

Для создания энергетических веществ нового уровня необходимо расширять арсенал методов функционализации энергоёмких структур, с помощью которых можно настраивать их физико-химические и энергетические характеристики на молекулярном уровне. Перспективной структурной основой для синтеза новых энергоёмких производных с полезными свойствами является 2,4,6,8,10,12-гексанитрогексаазаизовюртцитан (CL-20) — одно из самых мощных высокоэнергетических веществ.

Сотрудниками Лаборатории органического синтеза Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН при участии коллег из ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН и ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН был предложен подход к синтезу нового ряда высокоэнергоёмких аналогов CL-20 с улучшенными свойствами путём введения цианогруппы в полинитрогексаазаизовюрцитановый каркас. Проведённые исследования показали, что соединения новой серии обладают высокой плотностью и энтальпией образования, в два раза превышающей таковую у CL-20. Они имеют самую низкую чувствительность к трению по сравнению с CL-20 и его известными аналогами. Более того, среди новых соединений был получен самый термостабильный на сегодняшний день энергоёмкий полинитрогексаазаизовюрцитан, который превзошёл CL-20 по термостойкости. Целевые соединения исследования обладают детонационными характеристиками на уровне самых мощных штатных взрывчатых веществ, а также являются высокоэффективными энергетическими компонентами для безметалльных ракетных топлив, обеспечивающими при умеренном содержании существенно более высокие значения удельного импульса, чем аналогичные составы на основе CL–20.

Результаты опубликованы в журнале Dalton Transactions.

Источник: ИОХ РАН.