Дицианометильное и дитетразолометильное производные бисфуразанопиперазина как потенциальные диспергаторы твердых топлив для газогенераторных двигателей
- Авторы: Лемперт Д.Б.1, Дашко Д.В.2, Казаков А.И.1, Игнатьева Е.Л.1, Набатова А.В.1
-
Учреждения:
- Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
- ФГУП СКТБ «Технолог»
- Выпуск: Том 16, № 3 (2023)
- Страницы: 100-107
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2305-9117/article/view/289642
- DOI: https://doi.org/10.30826/CE23160310
- EDN: https://elibrary.ru/QHLWYV
- ID: 289642
Цитировать
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 ), 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, МоскваДмитрий Владимирович Дашко
ФГУП СКТБ «Технолог»
Email: ddv65@bk.ru
кандидат химических наук, заведующий научно-производственным комплексом
Россия, Санкт-ПетербургАнатолий 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, МоскваЕлена 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, МоскваАльбина Валентиновна Набатова
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Email: lempert@icp.ac.ru
научный сотрудник
Россия, МоскваСписок литературы
- Klap tke T. M. Chemistry of high-energy materials. — 3rd ed. — Berlin: de Gruyter GmbH, 2015. 333 p.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Иноземцев Я. О., Воробьев А. Б., Иноземцев А. В., Матюшин Ю. Н. Калориметрия энергоемких соединений // Горение и взрыв, 2014. № 7. С. 260–270.
- 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.
- 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.
- 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
