Гексанитрогексаазаизовюрцитан

Гексанитрогексаазаизовюрцитан
Partially condensed, stereo, skeletal formula of hexanitrohexaazaisowurtzitane	Ball and stick model of hexazaisowurtzitane
Имена
	Название ИЮПАК 2,4,6,8,10,12-Гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5.5.0.0 3,11 .0 5,9 ]додекан
	Другие имена CL-20 ; Гексанитрогексаазаизовюрцитан ; 2,4,6,8,10,12-Гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазаизовюрцитан ; Октагидро-1,3,4,7,8,10-гексанитро-5,2,6-(иминометенимино)-1H-имидазо[4,5-b]пиразин ; ХНИВ ;
Идентификаторы
Номер CAS	135285-90-4 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
Сокращения	CL-20, ХНИВ
ЧЭБИ	ЧЕБИ:77327 ;
ХимическийПаук	8064994 ; 9223599 (3R , 9R ) -додек ; 9594121 (3 Р , 5 С , 9 Р , 11 С ) - додек ;
Информационная карта ECHA	100.114.169
ПабХим CID	9889323 ; 11048432 (3R , 9R ) -додек ; 11419235 (3 Р , 5 С , 9 Р , 11 С ) - додек ;
НЕКОТОРЫЙ	RQM82X0CL7 ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID90873482 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С ; 6 Н ; 12 ч. ; 6 Ох ; 12
Молярная масса	438.1850 g mol −1
Плотность	2,044 г см −3
Взрывоопасные данные
Скорость детонации	9500 м/с
RE-фактор	1.9
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Гексанитрогексаазаизовюрцитан , также называемый HNIW и CL-20 , представляет собой полициклическое нитроаминовое взрывчатое вещество с формулой С ₆ Ч ₆ Н ₁₂ О ₁₂ . Он имеет лучшее соотношение окислителя и топлива , чем обычный октоген или гексоген . Он выделяет на 20% больше энергии, чем традиционное топливо на основе октогена.

История и использование

был разработан CL-20 В 1980-х годах на предприятии в Чайна-Лейк , в первую очередь для использования в ракетном топливе . ^[1]

В то время как большая часть разработки CL-20 была осуществлена корпорацией Thiokol , ВМС США (через ONR ) также были заинтересованы в CL-20 для использования в ракетном топливе , например, для ракет , поскольку он имеет более низкие характеристики наблюдаемости, например меньшую заметность. видимый дым. ^[2]

До сих пор CL-20 использовался только в дроне-камикадзе AeroVironment Switchblade 300, но проходит испытания для использования в противокорабельной ракете большой дальности AGM-158C компании Lockheed Martin [LMT] (LRASM) и AGM-158B Joint. Ракета увеличенной дальности противодействия «воздух-поверхность» (JASSM-ER). ^[3]

Индийские вооруженные силы также рассмотрели CL-20. ^[4]

Тайваньский национальный институт науки и технологий Чжун-Шань открыл в 2022 году производственное предприятие CL-20, которое, как сообщается, интегрируется в линейки продуктов HF-2 и HF-3 . ^[5]

Синтез

Сначала бензиламин ( 1 ) конденсируют с глиоксалем ( 2 ) в кислых и дегидратирующих условиях с получением первого промежуточного соединения ( 3 ). Четыре бензильные группы селективно подвергаются гидрогенолизу с использованием палладия на углероде и водороде. Затем на той же стадии ацетилируют аминогруппы с использованием уксусного ангидрида в качестве растворителя. ( 4 ). Наконец, соединение 4 реагирует с тетрафторборатом нитрония и тетрафторборатом нитрозония , в результате чего образуется HNIW. ^[6]

Сокристаллический продукт с октогеном

В августе 2012 г. Онас Болтон и др. опубликованные результаты показывают, что сокристалл , состоящий из 2 частей CL-20 и 1 части октогена, имел свойства безопасности, аналогичные октогену, но с большей огневой мощью, ближе к CL-20. ^[7]^[8]

Сокристаллический продукт с тротилом

В августе 2011 года Адам Мацгер и Онас Болтон опубликовали результаты, показывающие, что сокристалл CL-20 и тротила имеет вдвое большую стабильность, чем CL-20, и достаточно безопасен для транспортировки, но при нагревании до 136 ° C (277 ° F) сокристалл может разделиться на жидкий тротил и кристаллическую форму CL-20 со структурными дефектами, несколько менее стабильную, чем CL-20. ^[9]^[10]

Ковалентные цепи и сети CL-20

В 2017 г. К. П. Катин и М. М. Маслов разработали одномерные ковалентные цепи на основе молекул CL-20. ^[11] Такие цепочки были построены с использованием CH
₂ молекулярных мостика для ковалентной связи между изолированными фрагментами CL-20. Теоретически было предсказано, что их стабильность увеличивается с эффективным ростом длины. Год спустя М.А. Гималдинова с коллегами продемонстрировали универсальность CH.
₂ молекулярных моста. ^[12] Показано, что использование CH
₂ моста — это универсальный метод соединения как фрагментов CL-20 в цепочку, так и цепочек вместе в сеть (линейную или зигзагообразную). Подтверждено, что увеличение эффективных размеров и размерности ковалентных систем CL-20 приводит к росту их термодинамической стабильности. Таким образом, образование кристаллических ковалентных твердых тел CL-20 представляется энергетически выгодным, а молекулы CL-20 способны образовывать не только молекулярные кристаллы, но и объемные ковалентные структуры. Численные расчеты электронных характеристик цепочек и сетей CL-20 показали, что они представляют собой широкозонные полупроводники. ^[11]^[12]

См. также

Ссылки

^ Кадам, Танмай (11 марта 2023 г.). «Китай, впервые созданный США, «опередил» своего главного соперника в технологии «CL-20», которая приводит в движение смертоносные ракеты НОАК» . Евразийские Таймс .
^ Йирка, Боб (9 сентября 2011 г.). «Университетские химики разрабатывают средство для стабилизации взрывчатого вещества CL-20» . Физорг.com. Архивировано из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 8 июля 2012 года .
^ Вулф, Фрэнк (28 марта 2023 г.). «CL-20 используется в Switchblade 300, может получить более широкое применение в JASSM-ER, LRASM и других боеприпасах» . Оборонная газета . Проверено 26 апреля 2024 г.
^ https://pib.gov.in/newsite/PrintRelease.aspx?relid=67872.
^ Тьен-пин, Ло; Чанг, Джейк. «Институт разрабатывает мощное взрывчатое вещество» . taipeitimes.com . Тайбэй Таймс . Проверено 7 июля 2024 г.
^ Наир, УР; Сивабалан, Р.; Гор, генеральный директор; Гита, М.; Астхана, СН; Сингх, Х. (2005). «Гексанитрогексаазаизовюрцитан (CL-20) и составы на основе CL-20 (обзор)». Сжечь. Взрывы. Ударные волны . 41 (2): 121–132. дои : 10.1007/s10573-005-0014-2 . S2CID 95545484 .
^ Болтон, Онас (2012). «Мощное взрывчатое вещество с хорошей чувствительностью: сокристалл CL-20: HMX 2: 1». Рост и дизайн кристаллов . 12 (9): 4311–4314. дои : 10.1021/cg3010882 .
^ «Новая мощная взрывчатка может заменить сегодняшнюю современную военную взрывчатку» . spacewar.com . 06 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 9 сентября 2012 г.
^ Болтон, Онас (2011). «Повышенная стабильность и функциональность интеллектуального материала, реализованная в энергетическом сокристалле». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (38): 8960–8963. дои : 10.1002/anie.201104164 . hdl : 2027.42/86799 . ПМИД 21901797 .
^ «Вещи, с которыми я не буду работать: гексанитрогексаазаизовюрцитан» . 11 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала 3 сентября 2015 г. Проверено 4 января 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б Катин Константин П.; Маслов, Михаил М. (2017). «К кристаллическим ковалентным твердым веществам CL-20: о зависимости энергии и электронных свойств от эффективного размера цепей CL-20». Журнал физики и химии твердого тела . 108 : 82–87. arXiv : 1611.08623 . Бибкод : 2017JPCS..108...82K . дои : 10.1016/j.jpcs.2017.04.020 . S2CID 100118824 .
^ Jump up to: ^а ^б Гималдинова Маргарита А.; Маслов Михаил Михайлович; Катин, Константин П. (2018). «Электронные и реакционные характеристики ковалентных цепей и сетей CL-20: исследование теории функционала плотности». CrystEngComm . 20 (30): 4336–4344. дои : 10.1039/c8ce00763b .

Дальнейшее чтение

Болтон, Онас; Адам Дж. Мацгер (12 сентября 2011 г.). «Повышенная стабильность и функциональность интеллектуального материала, реализованная в энергетическом сокристалле». Ангеванде Хеми . 123 (38): 9122–9125. Бибкод : 2011АнгЧ.123.9122Б . дои : 10.1002/ange.201104164 . hdl : 2027.42/86799 . ПМИД 21901797 .
Лоу, Дерек (11 ноября 2011 г.) «Вещи, с которыми я не буду работать: гексанитрогексаазаизовюрцитан»

[1] Кадам, Танмай (11 марта 2023 г.). «Китай, впервые созданный США, «опередил» своего главного соперника в технологии «CL-20», которая приводит в движение смертоносные ракеты НОАК» . Евразийские Таймс .

[2] Йирка, Боб (9 сентября 2011 г.). «Университетские химики разрабатывают средство для стабилизации взрывчатого вещества CL-20» . Физорг.com. Архивировано из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 8 июля 2012 года .

[3] Вулф, Фрэнк (28 марта 2023 г.). «CL-20 используется в Switchblade 300, может получить более широкое применение в JASSM-ER, LRASM и других боеприпасах» . Оборонная газета . Проверено 26 апреля 2024 г.

[4] ttps://pib.gov.in/newsite/PrintRelease.aspx?relid=67872.

[5] Тьен-пин, Ло; Чанг, Джейк. «Институт разрабатывает мощное взрывчатое вещество» . taipeitimes.com . Тайбэй Таймс . Проверено 7 июля 2024 г.

[6] Наир, УР; Сивабалан, Р.; Гор, генеральный директор; Гита, М.; Астхана, СН; Сингх, Х. (2005). «Гексанитрогексаазаизовюрцитан (CL-20) и составы на основе CL-20 (обзор)». Сжечь. Взрывы. Ударные волны . 41 (2): 121–132. дои : 10.1007/s10573-005-0014-2 . S2CID 95545484 .

[7] Болтон, Онас (2012). «Мощное взрывчатое вещество с хорошей чувствительностью: сокристалл CL-20: HMX 2: 1». Рост и дизайн кристаллов . 12 (9): 4311–4314. дои : 10.1021/cg3010882 .

[8] «Новая мощная взрывчатка может заменить сегодняшнюю современную военную взрывчатку» . spacewar.com . 06 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 9 сентября 2012 г.

[9] Болтон, Онас (2011). «Повышенная стабильность и функциональность интеллектуального материала, реализованная в энергетическом сокристалле». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (38): 8960–8963. дои : 10.1002/anie.201104164 . hdl : 2027.42/86799 . ПМИД 21901797 .

[10] «Вещи, с которыми я не буду работать: гексанитрогексаазаизовюрцитан» . 11 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала 3 сентября 2015 г. Проверено 4 января 2016 г.

[katin2017-11] Jump up to: ^а ^б Катин Константин П.; Маслов, Михаил М. (2017). «К кристаллическим ковалентным твердым веществам CL-20: о зависимости энергии и электронных свойств от эффективного размера цепей CL-20». Журнал физики и химии твердого тела . 108 : 82–87. arXiv : 1611.08623 . Бибкод : 2017JPCS..108...82K . дои : 10.1016/j.jpcs.2017.04.020 . S2CID 100118824 .

[gimaldinova2018-12] Jump up to: ^а ^б Гималдинова Маргарита А.; Маслов Михаил Михайлович; Катин, Константин П. (2018). «Электронные и реакционные характеристики ковалентных цепей и сетей CL-20: исследование теории функционала плотности». CrystEngComm . 20 (30): 4336–4344. дои : 10.1039/c8ce00763b .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]