
【化】 caged polynitrocompound
basket; cage; coop; cover; hutch; steamer
【化】 cage
appear; body; compare; entity; form; look; shape
【醫】 appearance; morpho-; shape
excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
【化】 nitro-compound
籠形多硝基化合物(Cage Poly-nitro Compounds)是一類具有三維立體籠狀結構的含能化合物,其分子骨架由多個硝基(-NO₂)基團通過共價鍵連接形成閉合多面體構型。這類化合物通常表現出高密度、高熱穩定性及高爆轟性能,廣泛應用于含能材料領域。
結構特征
其核心結構借鑒了富勒烯或金剛烷的籠狀框架,硝基作為取代基分布于碳骨架外圍。例如,六硝基立方烷(Hexanitrocubane)的分子式為C₈N₈O₁₆,立方體頂點由硝基占據,形成對稱性極高的籠形構型(美國化學會《有機化學期刊》,2023)。
合成與應用
合成方法包括多步硝化反應與模闆導向組裝技術,需在低溫、惰性氣體保護下進行。其高爆速(約9,500 m/s)和低感度特性,使其成為新型火箭推進劑和起爆藥的關鍵成分(《含能材料前沿》2024年綜述)。
安全與挑戰
盡管性能優越,但合成成本高、工藝複雜限制了工業化應用。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的公開報告指出,其環境降解産物的毒性仍需進一步評估。
參考來源:美國化學會數據庫、中國工程物理研究院含能材料實驗室、《應用化學年評》第15卷。
籠形多硝基化合物是一類具有特殊結構和性質的化學物質,其核心特征包含以下方面:
結構定義
這類化合物的分子骨架呈三維籠狀結構,多個硝基(-NO₂)作為取代基連接在籠形骨架上。硝基是硝酸分子去除一個羟基(-OH)後形成的基團,具有強吸電子性和高氧化性。
化學特性
由于多硝基的存在,這類化合物通常具有高能量密度和熱穩定性。例如,研究顯示可通過R-P經驗法預測其理論最大密度下的爆速(D)和爆壓(P),表明其在爆炸性材料中的潛在應用。
應用領域
主要作為高能材料用于含能領域,如推進劑或炸藥。籠形結構可增強分子穩定性,而多硝基則貢獻高能量釋放特性。
如需更深入的合成方法或具體化合物案例,建議查閱專業化學數據庫或文獻。
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