記者10日從中國工程物理研究院化工材料研究所獲悉，該所含能材料基因中心含能分子創(chuàng)制團(tuán)隊(duì)用兩步法合成了新型高能量密度炸藥分子二硝胺聯(lián)公式二唑，該成果已在《自然·通訊》雜志上在線發(fā)表，這是我國炸藥領(lǐng)域科學(xué)家在該雜志上發(fā)表的首篇研究論文。

傳統(tǒng)由碳、氫、氮、氧4種元素組成的有機(jī)炸藥分子存在一個(gè)堆積密度上限，以致于目前室溫晶體密度超過2克每立方厘米的單質(zhì)炸藥分子寥寥無幾。其中，具有代表性的高密度炸藥為六硝基六氮雜異伍茲烷，但該炸藥在成本、制備工藝和安全性方面的不足，一直制約著其大規(guī)模應(yīng)用。因此，通過分子設(shè)計(jì)合成一種綜合性能更為優(yōu)異的新型高能量密度炸藥，是目前國內(nèi)外含能材料領(lǐng)域科學(xué)家們面臨的科學(xué)挑戰(zhàn)之一。

為實(shí)現(xiàn)上述突破，該所科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用材料基因組方法自主設(shè)計(jì)，以高度對稱性的連1，3，4-公式二唑結(jié)構(gòu)為母體，定向引入硝胺基團(tuán)提高能量，采用分子氫鍵及π-π堆積等策略提高密度，通過這兩步反應(yīng)進(jìn)行高效合成，制備出實(shí)測密度達(dá)到2克每立方厘米的新型高能量密度炸藥分子二硝胺聯(lián)公式二唑。

“該新型炸藥分子具有與經(jīng)典高能炸藥CL-20相當(dāng)?shù)哪芰克?，無轉(zhuǎn)晶現(xiàn)象，制備方法簡單，生產(chǎn)成本低，具有一定的實(shí)際應(yīng)用潛力。”含能分子創(chuàng)制團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、國家“千人計(jì)劃”專家張慶華說，該研究成果受到了《自然·通訊》審稿人的高度評價(jià)，稱是“探索合成高能炸藥CL-20替代物的重要進(jìn)展”。(李翠影 張文全 記者盛利)