六硝基六氮雜異伍茲烷
外觀
六硝基六氮雜異伍茲烷 | |||
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IUPAC名 2,4,6,8,10,12-hexanitro-2,4,6,8,10,12-hexaazatetracyclo[5.5.0.05,9.03,11]dodecane 2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮雜四環[5.5.0.05,9.03,11]十二烷 | |||
英文名 | Hexanitrohexaazaisowurtzitane | ||
別名 | CL-20、HNIW | ||
識別 | |||
CAS號 | 135285-90-4 ![]() | ||
PubChem | 9889323 | ||
ChemSpider | 8064994 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | NDYLCHGXSQOGMS-UHFFFAOYSA-N | ||
ChEBI | 77327 | ||
性質 | |||
化學式 | C6N12H6O12 | ||
摩爾質量 | 438.1850 g·mol⁻¹ | ||
密度 | 2.044 g·cm-3 | ||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮雜異伍茲烷,簡稱六硝基六氮雜異伍茲烷、HNIW,俗稱CL-20,是具有籠型多環硝胺結構的一個高能量密度化合物,分子式為C6H6N12O12,為白色結晶。是目前已知能夠實際應用的能量最高、威力最強大的非核單質炸藥。它由美國的尼爾森(Nielson)博士於1987年首先製得,主要用作推進劑的組分。1998年,中國的化學家完成了該物質的合成。[1]
1987年,美國海軍研究人員發明了一種威力強大的新型炸藥,以開發該炸藥的南加州基地命名,將其命名為「中國湖20號化合物」(CL-20)。[2]
CL-20 的穿透力和推進劑射程比二戰 (WWII) 期間首次生產的美軍主要炸藥高出 40%。HNIW的氧平衡為-10.95%,最大爆速、爆壓、密度等幾個材料參數都優於HMX,能量輸出比HMX高10-15%,自首次合成便引起了廣泛關注。它在常溫常壓下有四種晶型:α-、β-、γ-及ε-晶型,其中以ε-晶型的結晶密度最大,最為實用。
HNIW有兩個缺點限制了其應用:
- 生產成本昂貴,為工業化造成了阻礙。可通過改進或創造出新的合成路線來解決。
- 感度較高,安全性不佳。可通過改善結晶方式、結構及包覆鈍感改善。
對HNIW的性能測試、合成路線及生產的研究。現在合成方法大多沿用尼爾森首次合成的線路:用苄胺與乙二醛縮合生成六苄基六氮雜異伍茲烷(HBIW),脫苄生成乙酰基或其他前體官能團取代物,接着硝解得到α-及γ-晶型,最後轉晶為ε-CL-20。
也有很多新路線,如用2-氨甲基噻吩、2-氨甲基呋喃等其他伯胺代替苄胺,用乙二酸酯或乙二酰胺衍生物代替乙二醛,以及省去脫苄一步,等等。
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ The Chemistry of Cubane. [2008-07-05]. (原始內容存檔於2014-05-08).
- ^ Kadam, Tanmay. Pioneered By The US, China 'Racing Ahead' Of Its Arch Rival In 'CL-20' Tech That Propels PLA's Deadly Missiles. EURASIAN TIMES. 2023-03-11 [2024-07-17] (美國英語).