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Construction of p-nitropyrazole-1,3,4-triazole framework energetic compounds: towards a series of high-performance heat-resistant explosives
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2023-05-17 , DOI: 10.1039/d3ta01811c Chengchuang Li 1 , Teng Zhu 1 , Caijin Lei 1 , Guangbin Cheng 1 , Chuan Xiao 2 , Hongwei Yang 1
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2023-05-17 , DOI: 10.1039/d3ta01811c Chengchuang Li 1 , Teng Zhu 1 , Caijin Lei 1 , Guangbin Cheng 1 , Chuan Xiao 2 , Hongwei Yang 1
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The energy and safety of energetic materials are often contradictory, so it is challenging to reach a good balance between high energy performance and molecular stability. In this study, a series of energetic materials based on the p-nitropyrazole-1,3,4-triazole framework were synthesized. Among all the new compounds, DPTO, DPPT, DPBT and PBPT exhibited excellent onset thermal stabilities with Td values of over 300 °C, while they own superior detonation velocity exceeding 8700 m s−1 (approaching that of RDX), and acceptable impact and friction sensitivities (IS ≥ 35 J, FS ≥ 288 N). It is worth mentioning that DPTO (Td: 302 °C, D: 9103 m s−1, IS: 35 J) exhibited a striking thermal decomposition temperature comparable to that of the HNS explosive (Td: 318 °C, D: 7000 m s−1, IS: 8.5 J), high detonation velocity approaching traditional high-energy compound HMX (Td: 279 °C, D: 9144 m s−1, IS: 6.3 J), and desirable sensitivity (IS = 35 J, FS = 288 N), which are rarely reported in the field of heat-resistant explosives. The remarkable overall performance of DPTO, DPPT, DPBT and PBPT strongly suggests them to be suitable candidates for high-performance heat-resistant explosives.
中文翻译：
对硝基吡唑-1,3,4-三唑骨架含能化合物的构建：向一系列高性能耐热炸药迈进
含能材料的能量和安全性往往是矛盾的，因此要在高能量性能和分子稳定性之间取得良好的平衡具有挑战性。本研究合成了一系列基于对硝基吡唑-1,3,4-三唑骨架的含能材料。在所有新化合物中，DPTO、DPPT、DPBT和PBPT表现出优异的起始热稳定性，T d值超过 300 °C，同时它们具有超过 8700 ms −1（接近 RDX）的优异爆速，以及可接受的冲击和摩擦敏感性（IS ≥ 35 J，FS ≥ 288 N）。值得一提的是，DPTO（T d : 302 °C, D : 9103 ms -1 , IS: 35 J) 表现出与 HNS 炸药相当的惊人的热分解温度 ( T d : 318 °C, D : 7000 ms -1 , IS: 8.5 J)，接近传统高能化合物 HMX 的高爆速（T d：279 °C，D：9144 ms −1，IS：6.3 J），以及理想的灵敏度（IS = 35 J，FS = 288 N），其中在耐热炸药领域鲜见报道。DPTO , DPPT , DPBT和PBPT综合性能卓越强烈建议它们成为高性能耐热炸药的合适候选者。
更新日期：2023-05-17
中文翻译：
对硝基吡唑-1,3,4-三唑骨架含能化合物的构建：向一系列高性能耐热炸药迈进
含能材料的能量和安全性往往是矛盾的，因此要在高能量性能和分子稳定性之间取得良好的平衡具有挑战性。本研究合成了一系列基于对硝基吡唑-1,3,4-三唑骨架的含能材料。在所有新化合物中，DPTO、DPPT、DPBT和PBPT表现出优异的起始热稳定性，T d值超过 300 °C，同时它们具有超过 8700 ms −1（接近 RDX）的优异爆速，以及可接受的冲击和摩擦敏感性（IS ≥ 35 J，FS ≥ 288 N）。值得一提的是，DPTO（T d : 302 °C, D : 9103 ms -1 , IS: 35 J) 表现出与 HNS 炸药相当的惊人的热分解温度 ( T d : 318 °C, D : 7000 ms -1 , IS: 8.5 J)，接近传统高能化合物 HMX 的高爆速（T d：279 °C，D：9144 ms −1，IS：6.3 J），以及理想的灵敏度（IS = 35 J，FS = 288 N），其中在耐热炸药领域鲜见报道。DPTO , DPPT , DPBT和PBPT综合性能卓越强烈建议它们成为高性能耐热炸药的合适候选者。
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