Новости химической науки > Новое взрывчатое вещество

С открытия нитроглицерина в 1846 году известно, что для создания энергоемкого вещества необходимо наличие одной или нескольких нитроэфирных групп. За полтора века было запущенно производство различных взрывчатых и топливных веществ на основе эфиров азотной кислоты.

Исследовательская группа Дэвида Чавеза (David E. Chavez) из Национальной Лаборатории Лос Аламос (США) разработали новый органический тетранитроэфир. Соединение обладает интересным свойством – при комнатной температуре это сильное бризантное взрывчатое вещество твердое, которое можно безопасно плавить с целью придать ему нужную форму.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 8306

Обычно органические нитратоэфиры очень нестабильны и взрывоопасны в жидком состоянии – изобретение динамита Альфредом Нобелем заключалось в стабилизации взрывоопасного нитроглицерина. До нитроглицерина единственным твердым органическим нитроэфиром, использовавшемся в виде твердого вещества был нитропентаэритрит. Благодаря высокой температуре плавления нитропентаэритрита (около 140 °C) для придания нужной формы этому веществу его необходимо подвергать прессованию.

Чавез разработал новый эфир азотной кислоты, который вполне может конкурировать с нитропентаэритритом. Температура плавления нового взрывчатаго вещества 85 °C, это гораздо более низкое значение, чем температура его разложения (141 °C). Благодаря этому свойству новое соединение можно расплавить и залить в формы, что облегчает процесс приготовления брикетов взрывчатых веществ.

Новое соединение содержит четыре нитроэфирных группы (–ONO₂) и две нитрогруппы (–NO₂), связанные в общем случае с четырьмя углеродами. Кристаллы этого соединения обладают наибольшей плотностью, из всех известных к настоящему времени взрывчатых веществ. Компьютерное моделирование предсказывает, что новый тетранитроэфир должен обладать взрывчатой силой, сравнимой с взрывчатой силой октогена [octogen (HMX)] — одного из наиболее энергоемких взрывчатых веществ, производимых промышленностью. Чувствительность нового соединения к ударам, трению и искрам сравнима с аналогичными показателями нитропентаэритрита.

Чавез заявляет, что новый нитроэфир дает возможность производства новых типов взрывчатых веществ, предполагая, что новое соединение может использоваться в качестве разбавителя уже известных взрывчатых веществ, а также в качестве окислителя.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 8306, doi: 10.1002/anie.20080 3648

метки статьи: #органическая химия, #физическая химия, #химическая технология