印度用离子液体一锅法把TADB合成为CL-20

CL-20的合成以2, 4, 6, 8, 10, 12-六苄基-2, 4, 6, 8, 10, 12-六氮杂异伍兹烷(HBIW)为原料，经中间体四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADB)、四乙酰基二乙基六氮杂异伍兹烷(TADE)、四乙酰基二甲酰基六氮杂异伍兹烷(TADF)或四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW)中的一种硝化得到。在这些中间体中，普遍采用TADB经两步硝化得到CL-20，只有北理工曾报道用N₂O₄一锅法硝化得到CL-20。在今天全球都在关心环境安全情况下，印度Malek Ashtar技术大学采用了Brønsted酸离子液体1-甲基咪唑的硫酸氢盐([Hmim][HSO₄])离子液体作催化剂、无溶剂情况下反应温和地一锅法得到CL-20(得率92%)。[Hmim][HSO₄]离子液体价格适中，在反应过程中能够稳定存在，可重复利用几次；该工艺操作简单，产物的分离和纯化也很容易，高效地实现CL-20的绿色合成。

源自：Yadollah Bayat, Mohammad Mahdi Ahari-Mostafavi, and Narges Hasani. [Hmim][HSO₄], a Green and Recyclable Acidic Ionic Liqiud Medium for the One-Pot Nitration of TADB to HNIW[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2014, 39: 649-652.

印度优化FOX-12的合成工艺

N-脒基脲二硝酰胺盐(GUDN，FOX-12)是一种热稳定性能好，水溶性低、非吸湿性的有机盐，同时兼具感度低、燃烧温度低、爆轰性能适中等优点，可广泛地运用在钝感发射药、熔铸炸药和PBX中，同时还可作为ADN的合成前体。近来，印度高能材料研究实验室(High Energy Materials Research Laboratory)对GUDN合成普遍采用的路径进行了优化，得到优化条件为：硝硫混酸的比例为3:1，反应时间为(40±5) min，反应温度为(-40±5) ℃，GUDN的得率为50%。

源自：Dilip M. Badgujar, Rashmi M. Wagh, Suman J. Pawar, et al. Process Optimization for Synthesis of Guanylurea Dinitramide (GUDN) [J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2014, 39: 658-661.

美国普渡大学拟用2, 3-羟甲基-2, 3-二硝基-1, 4-丁二醇固体推进剂取代AP固体推进剂

高氯酸铵(AP)固体推进剂由于含有HCl、氯气、氯气氧化物等污染空气的燃烧产物，人们一直在试图寻找其替代物。富氧的硝酸酯官能团可以作为高氯酸铵(AP)替代物，然而大部分高能硝酸酯化合物在常温下是液体，只有PETN例外，但它却是负氧平衡(-10.12%)，即使在与燃料紧密混合情况下，在空气条中也不能维持稳定的燃烧。近来，常温下为固体的新型硝酸酯2, 3-羟甲基-2, 3-二硝基-1, 4-丁二醇(SMX)被合成出来。SMX熔点为85 ℃，零氧平衡，撞击、摩擦和静电火花感度与PETN相当，可以作为固体推进剂加以应用，为此美国普渡大学拟用这种新型的硝酸酯SMX配制固体推进剂配方来取代AP基的固体推进剂。经过SMX-HTPB-Al配方和AP-HTPB-Al配方的对比试验发现前者的放热明显大于后者，在6.89 MPa下前者的燃速为1.6 cm/s，燃速指数为0.85±0.04，但这可通过添加现有弹道稳定剂加以降低。结果显示SMX可以作为固体推进剂，并在下一代的固体推进剂中，有潜力取代AP基固体推进剂或作为它的补充加以应用。

源自：David A. Reese, Steven F. Son, and Lori J. Groven. Composite Propellant Based on a New Nitrate Ester[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2014, 39: 684-688.

美国皮卡汀尼兵工厂利用共振声学混合技术放大CL-20/HMX共晶的制备

其它领域利用共晶技术已经十多年了，在含能材料近年也有许多例子，如Thiokol公司利用共晶技术演示了不溶于水的HMX/AP共晶(AP本身是溶于水的)，我国近年也报道了TATB/HMX共晶的制备技术。制备共晶一般采用溶液共晶技术(Solution Cocrystallization Processes)、液体辅助研磨(Liquid-Assisted Grinding，LAG)技术和超声技术，溶液共晶技术需要溶剂体系的优化避免生成溶剂化物，可供选择共晶放大工艺范围较窄，LAG技术加工含能材料存在危险性，声波超过了20 kHz的超声技术也不利于放大试验，为此，皮卡汀尼(Picatinny)兵工厂联合Nalas Engineering Services, Inc.就2012年密执安大学报道的2CL-20/HMX共晶进行了放大研究，对Resodyn公司的商用共振声学混合(RAM)器进行了优化，既消除了研磨介质的危险性，又为溶液共晶技术提供了一个简单的替代，该液体辅助的RAM技术采用最小的溶剂在大约80 G的加速条件下加工1 h得到的产物与溶液共晶得到的一样。

源自：Stephen R. Anderson, David J. am Ende, Jerry S. Salan, et al. Preparation of an Energetic-Energetic Cocrystal using Resonant Acoustic Mixing[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2014, 39: 637-640.

伊朗开发一种预测CHNOFCl炸药及其铝化炸药爆压的新方法

近来，伊朗马利克-阿斯塔理工大学(Malek-ashtar University of Technology)开发出一种预计通式为CHNOFClAl炸药及其混合炸药爆压的新型“手算”法，这些炸药分解路径不仅考虑了铝氧化程度对氧原子分布影响，还考虑了碳和氢原子对氧原子分布影响。对于装药密度大于0.8 g/cm³的CHNOFCl炸药，用新方法计算的爆压可信度高于经验方法。由于含铝炸药是非理想炸药，新方法不需要使用铝的部分氧化或全氧化，只需要一个计算代码，预计结果的可信度仍高于BKW状态方程对铝化炸药爆压预测的结果。

源自：Mohammad Hossein Keshavarz, Ahmad Zamani, and Mehdi Shafiee. Predicting Detonation Performance of CHNOFCl and Aluminized Explosives[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2014, 39: 749-754.

洛斯阿拉莫斯国家实验室合成出一种新型高能呋咱化合物

近来，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室用2, 2, 2-三硝基乙醇与3, 4-二氨基呋咱反应得到一种新型的高能呋咱化合物3, 4-二(2, 2, 2-三硝基乙胺基)呋咱(BTNEDAF)。在不同结晶条件下，得到该物质4种不同的晶型(α、β、γ、δ)，其中α晶型密度最高，测试密度1.90 g/cm³，其它三种晶型的密度较低，密度为1.77~1.79 g/cm³。炸药的爆轰性能计算显示α晶型BTNEDAF爆速为8889 m/s，爆压为38.6 GPa，比冲为250 s，可用作高能炸药或氧化剂。

源自：David Chavez, Thomas M. Klapötke, Damon Parrish, et al. The Synthesis and Energetic Properties of 3, 4-Bis(2, 2, 2-trinitroethylamino)furazan (BTNEDAF) [J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 2014, 39: 641-648.

俄罗斯科学院发现一种制备纳米氧化铜的新方法

氧化铜在传感器、锂离子电池、赝电容器和超级电容器有广泛地应用；近年，超细不结块的氧化铜还被应用在喷墨印刷的油墨中；在含能材料领域，纳米氧化铜可以与铝形成超级铝热剂，用作点火起爆材料和钻地弹应用的稠能炸药(Energy Dense Explosives)配方中。N, N^′-二硝基脲是一种高能氧化剂，由于在常温下不稳定，不能用于高能配方和复合固体推进剂中，近来，俄罗斯科学院(Russian Academy of Sciences)报道了利用二硝基脲的铜盐制备粒径为1.9~12.5 nm的纳米氧化铜的新方法，反应过程如下：

$ {\rm{O = C(NN}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{H}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{ + Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to {\rm{Cu}}\left[{{\rm{O = C(NN}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}} \right] \to {\rm{CuO + C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{ + }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} $

源自：Sergey G. ll′yasov, Igor V. Kazantsev, Mikhail V. Til′zo, et al. A New Method of Preparing Copper Oxide from Dinitrourea Copper Salt[J]. Z. Anorg. Allg. Chem. 2014: 2132-2138.

德国慕尼黑大学合成出几种烟火应用的含能硼化合物

近来，德国慕尼黑大学报到几种新型含能硼化合物的合成，这些化合物包括三(1-乙基-5-氨基四唑基)硼酸酯(3)、三(2-乙基-5-氨基四唑基)硼酸酯(4)、三(1-乙基四唑基)硼酸酯(7)、三(2-乙基四唑基)硼酸酯(8)、三(2-(3-硝基-1, 2, 4-三唑基)乙基)硼酸酯(10)、四(3-硝基-1, 2, 4-三唑基)硼化钾(12)、双(4, 4′, 5, 5′-四硝基-2, 2′-二咪唑基)硼化钾(14)，其中化合物3、10、12、14结构式如下所示。这些新型的含能硼化合物可用作烟火剂，并对化合物3作为烟火显色剂进行试验研究。

源自：Thomas M. Klapötke, Magdalena Rusan, and Véronique Sproll. Synthesis and Investigation of Energetic Boron Compounds for Pyrotechnics [J]. Z. Anorg. Allg. Chem. 2014: 1892-1899.

美陆军为新型起爆药研究遥控自动放大制备系统

近十年来，美陆军一直在寻找取代叠铅的新型绿色起爆药，目前最有应用前景的是5-硝基四唑亚铜(DBX-1)和二硝胺基联四唑的钾盐(K₂DNBT)，特别是前者由于发现更早，合成和应用更趋成熟。虽然是新型绿色起爆，但各种感度接近叠氮化铅，合成制备它们同样具有危险性。为了更为安全地合成这些新型绿色起爆药，美陆军联合Franklin Engineering公司研制出了起爆药遥控自动化实验室合成器(图 1)，并在此基础开发出了起爆药遥控自动化放大制备系统(图 2)。

源自：Neha Mehta, Karl Oyler, Gartung Cheng, et al. Primary Explosives [J]. Z. Anorg. Allg. Chem. 2014, 640(7): 1309-1313.

德国慕尼黑大学拟用二硝基咪唑金属盐作烟火剂配方的显色剂

近来，德国慕尼黑大学以商用的4-硝基咪唑合成得到4, 5-二硝基咪唑(4, 5-DNI)，进而转化成它的碱金属盐和碱土金属盐，得到它们的水合物LiDNI·3H₂O、NaDNI·H₂O、KDNI·H₂O、Ca(DNI)₂·5H₂O、Sr(DNI)₂·3H₂O和Ba(DNI)₂·4H₂O，这些化合物的分解温度都超过了200 ℃，可用作烟火剂配方的显色剂。为此慕尼黑大学还专门研究了Sr(DNI)₂·3H₂O和Ba(DNI)₂·4H₂O分别作为红色和绿色显色剂进行烟火剂配方的配制。

源自：Thomas M. Klapötke, Thomas G. Müller, Magdalena Rusan, et al. Metal Salts of 4, 5-Dinitro-1, 3-imidazole as Colorants in Pyrotechnic Compositions [J]. Z. Anorg. Allg. Chem. 2014, 640(7): 1347-1354.

(张光全 编译)