Новости химической науки > Целых три новых типа безопасной взрывчатки

Специалисты утверждают, что три новых типа взрывчатых веществ, разработанных независимо друг от друга экспертами по высокоэнергетическим веществам из трех различных лабораторий, весьма привлекательны простотой синтеза и стабильностью, что позволяет рассматривать их как перспективную замену гексогену и октогену.

Разработка новых энергетически емких материалов обусловлена необходимостью увеличения безопасности взрывчатых веществ и понижения на окружающую среду, как при их изготовлении, так и при применении. Кейт Батлер (Keith Butler), работающий в Американской ассоциации артиллерийско-технической службы отмечает, что увеличение экологической безопасности взрывчатых веществ в настоящее время рассматривается Министерством обороны США как приоритетное направление исследований в области энергетически емких материалов.

Рисунок из J. Mat. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2jm33646d

Памятуя об этом, Томас Клапотке (Thomas M. Klapötke), специалист по химии взрывчатых веществ из Университета Мюнхена, синтезировал соединение дигидроксиламмоний-5,5′-бистететразол-1,1′-диолят (TKX-50). Исследователи из группы Клапотке отмечают что TKX-50 не только безопаснее при хранении и более термически устойчив по сравнению с гексогеном, но при этом и обладает большей взрывчатой силой [1].

Рисунок из Cryst. Growth Des., 2012, DOI: 10.1021/cg3010882

Помимо него Адам Мэтцгер (Adam J. Matzger) из Университета Мичигана с коллегами сообщил о том, что результат совместной кристаллизации октагена и гексанитрозовурциатана (взрывчатого вещества CL-20) является более мощным и более безопасным взрывчатым веществом, чем октоген сам по себе [2].

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201205134

И, наконец, Жанна Шрив (Jean’ne M. Shreeve) из Универистета Айдахо описывает новый класс веществ с высокой плотностью по энергии на основе трис(триазол)бензола [3].

Гексоген (циклотриметилентринитрамин) является одним наиболее распространенным взрывчатым веществом военного назначения, несмотря на то, что он впервые был синтезирован более века назад. Близкий родственник этого соединения – октоген (циклотетраметилентетранитрамин) обладает большей, чем гексоген взрывчатой силой, однако более чувствителен к трению. Самым неустойчивым взрывчатым веществом является CL-20 или 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,13-гексазаизовюрцитан, его нестабильность не позволяет использовать его в военном деле. Несмотря на то, что гексоген и октоген представляют собой более эффективные вещества, чем тринитротолуол, они токсичны и их получение дорого.

Дэвид Чавес (David E. Chavez), специалист по взрывчатым веществам из Национальной Лаборатории Лос Аламос отмечает, что решения, предложенные тремя исследовательскими группами, позволят решить проблемы, связанные с использованием существующих взрывчатых веществ. Например, предварительные результаты токсичности TKX-50, полученные в группе Клапотке, позволяют говорить о нем как о перспективном экологически безопасном взрывчатом веществе.

Свойства продукта совместной кристаллизации октагена и CL-20 являются промежуточными по сравнению со свойствами этих индивидуальных соединений. Результаты расчета позволяют предположить, что продукт совместной кристаллизации будет стабильнее CL-20 и мощнее октогена.

Производные трис(триазоло)бензола, полученные в группе Шрив, могут привести к синтезу новых перспективных соединений с высоким содержанием азота.

Источник: [1] J. Mat. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2jm33646d; [2] Cryst. Growth Des., 2012, DOI: 10.1021/cg3010882; [3] Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201205134

метки статьи: #новые материалы, #радиохимия и химия высоких энергий, #химическая технология