Дицианометильное и дитетразолометильное производные бисфуразанопиперазина как потенциальные диспергаторы твердых топлив для газогенераторных двигателей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые синтезированы новые энергоемкие соединения 4,8-дицианометил-4H,8H-дифуразано[3,4-b:3',4'-e]пиперазин (ДЦМФП) и 4,8-дитетразолометил-4H,8H-дифуразано[3,4-b:3',4'-e]пиперазин (ДТМФП). Описан синтез этих соединений. Оба соединения исследованы как возможные диспергаторы твердых топлив для газогенерирующих двигателей, определены их плотности, энтальпии сгорания и образования, чувствительности к удару и трению (у ДЦМФП чувствительность очень низкая, на уровне тротила; у ДТМФП — на уровне октогена), оценена баллистическая эффективность твердых топлив на основе ДЦМФП и ДТМФП (у 7-амино-7Н-дифуразано[3,4-b:3',4'-f]фуроксано[3'',4''-d]азепина, он же Az(O)NH2 , первый выигрывает 4%, второй проигрывает ~1,5%), проведено сравнение и с рядом других диспергаторов, разрабатываемых в течение последних нескольких лет. Методом дифференциального термического анализа (ДТА) в неизотермическом режиме проведено предварительное тестирование ДЦМФП и ДТМФП на термостойкость, показано, что эти компоненты весьма стабильны, так называемая температура начала интенсивного разложения составляет 312 и 270°C соответственно.

Об авторах

Давид Борисович Лемперт

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: lempert@icp.ac.ru

доктор химических наук, заведующий лабораторией

Россия, Москва

Дмитрий Владимирович Дашко

ФГУП СКТБ «Технолог»

Email: ddv65@bk.ru

кандидат химических наук, заведующий научно-производственным комплексом

Россия, Санкт-Петербург

Анатолий Иванович Казаков

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: lempert@icp.ac.ru

доктор химический наук, главный научный сотрудник

Россия, Москва

Елена Львовна Игнатьева

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: lempert@icp.ac.ru

кандидат химических наук, научный сотрудник

Россия, Москва

Альбина Валентиновна Набатова

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: lempert@icp.ac.ru

научный сотрудник

Россия, Москва

Список литературы

  1. Klap tke T. M. Chemistry of high-energy materials. — 3rd ed. — Berlin: de Gruyter GmbH, 2015. 333 p.
  2. Chavez D. E. Energetic heterocyclic N-oxides. // Topics in heterocyclic chemistry / Ed. O. V. Larionov. — Berlin: Springer, 2017. Vol. 53. P. 1–27. doi: 10.1007/ 7081_2017_5.
  3. Химия нитросоединений и родственных азот-кислородных систем / Отв. ред. М. П. Егоров, В. А. Тартаковский, С. Г. Злотин. — М.: МАКС Пресс, 2019. 391 с. doi: 10.29003/m711.aks-2019.
  4. Яновский Л. С., Лемперт Д. Б., Разносчиков В. В., Аверьков И. С. Оценка эффективности твердых топлив на основе высокоэнтальпийных диспергаторов для ракетно-прямоточных двигателей // Ж. прикл. химии, 2019. Т. 92. № 3. С. 322–342. doi: 10.1134/ S0044461819030071.
  5. Казаков А. И., Лемперт Д. Б., Набатова А. В., Дашко Д. В., Разносчиков В. В., Яновский Л. С., Алдошин С. М. Кинетические закономерности тепловыделения при термическом разложении 7-амино-7 -дифуразано[3,4- :3 ,4 - ]фуроксано[3 ,4 - ]азепинаи бинарного топлива на его основе // Ж. прикл. химии, 2019. Т. 92. С. 1657–1665. doi: 10.1134/ S0044461819130036.
  6. Лемперт Д. Б., Дашко Д. В., Казаков А. И., Игнатьева Е. Л., Набатова А. В., Разносчиков В. В., Яновский Л. С. Новые производные фуразаноазепинов в качестве диспергаторов в твердых неметаллизированных газогенераторных топливах // Междунар. форум двигателестроения. — М., 2022. С. 479–482.
  7. Лемперт Д. Б., Казаков А. И., Шилов Г. В. и др. Аллилзамещенные фуразаноазепинов. Структура, энтальпия образования, баллистическая эффективность, термостабильность // Тезисы XVI Всероссийского симпозиума по горению и взрыву. — Черноголовка: Институт проблем химической физики РАН, 2022. №. 13. С. 56–57. https://elibrary.ru/download/elibrary_49435317_63114449.pdf.
  8. Sheremetev A. B., Yudin I. L. Synthesis of unsubstituted 4H,8H-bisfurazano[3,4- :3 ,4 - ]pyrazine // Mendeleev Commun., 1996. Vol. 6. P. 247–248. doi: 10.1070/ MC1996v006n06ABEH000746.
  9. Starchenkov I. B., Andrianov V. G. 4H,8H-bis(1,2,5-oxadiazolo)[3,4- :3 ,4 - ]Pyrazine // Chem. Heterocyc. Compd, 1996. Vol. 32. P. 618. doi: 10.1007/BF01164797.
  10. Лемперт Д. Б., Казаков А. И., Шереметев А. Б, Гладышкин А. Г., Набатова А. В., Яновский Л. С. Экспериментальное определение стандартной энтальпии образования 4H,8H-бис(фуразано)[3,4- :3 ,4 - ]пиперазина и оценка его эффективности как диспергатора твердых топлив // Известия Академии наук. Серия химическая, 2019. № 10. С. 1856–1859.
  11. Иноземцев Я. О., Воробьев А. Б., Иноземцев А. В., Матюшин Ю. Н. Калориметрия энергоемких соединений // Горение и взрыв, 2014. № 7. С. 260–270.
  12. Лемперт Д. Б., Казаков А. И., Санников В. С. и др. Термохимические и энергетические характеристики DAzFF и AzNTF // Физика горения и взрыва, 2019. № 2. С. 29. doi: 10.15372/FGV20190203.
  13. Leonov N. E., Semenov S. E., Klenov M. S., et al. Novel energetic aminofurazans with a nitro-NNO-azoxy group // Mendeleev Commun., 2021. Vol. 31. P. 789–791. doi: 10.1016/j.mencom.2021.11.006.
  14. Кирпичев Е. П,. Зюзин И. Н, Авдонин В. В., Рубцов Ю. И., Лемперт Д. Б. Стандартные энтальпии образования алкокси-NNO-азоксисоединений // Ж. физ. химии, 2006. Т. 80. № 9. С. 1543–1546.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).