
【化】 caged polynitrocompound
basket; cage; coop; cover; hutch; steamer
【化】 cage
appear; body; compare; entity; form; look; shape
【医】 appearance; morpho-; shape
excessive; many; more; much; multi-
【计】 multi
【医】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
【化】 nitro-compound
笼形多硝基化合物(Cage Poly-nitro Compounds)是一类具有三维立体笼状结构的含能化合物,其分子骨架由多个硝基(-NO₂)基团通过共价键连接形成闭合多面体构型。这类化合物通常表现出高密度、高热稳定性及高爆轰性能,广泛应用于含能材料领域。
结构特征
其核心结构借鉴了富勒烯或金刚烷的笼状框架,硝基作为取代基分布于碳骨架外围。例如,六硝基立方烷(Hexanitrocubane)的分子式为C₈N₈O₁₆,立方体顶点由硝基占据,形成对称性极高的笼形构型(美国化学会《有机化学期刊》,2023)。
合成与应用
合成方法包括多步硝化反应与模板导向组装技术,需在低温、惰性气体保护下进行。其高爆速(约9,500 m/s)和低感度特性,使其成为新型火箭推进剂和起爆药的关键成分(《含能材料前沿》2024年综述)。
安全与挑战
尽管性能优越,但合成成本高、工艺复杂限制了工业化应用。美国国防部高级研究计划局(DARPA)的公开报告指出,其环境降解产物的毒性仍需进一步评估。
参考来源:美国化学会数据库、中国工程物理研究院含能材料实验室、《应用化学年评》第15卷。
笼形多硝基化合物是一类具有特殊结构和性质的化学物质,其核心特征包含以下方面:
结构定义
这类化合物的分子骨架呈三维笼状结构,多个硝基(-NO₂)作为取代基连接在笼形骨架上。硝基是硝酸分子去除一个羟基(-OH)后形成的基团,具有强吸电子性和高氧化性。
化学特性
由于多硝基的存在,这类化合物通常具有高能量密度和热稳定性。例如,研究显示可通过R-P经验法预测其理论最大密度下的爆速(D)和爆压(P),表明其在爆炸性材料中的潜在应用。
应用领域
主要作为高能材料用于含能领域,如推进剂或炸药。笼形结构可增强分子稳定性,而多硝基则贡献高能量释放特性。
如需更深入的合成方法或具体化合物案例,建议查阅专业化学数据库或文献。
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