[发明专利]呋咱衍生物及其制备和包含其的含能组合物

说明书

技术领域

本发明的主题是：

-新型杂环分子：衍生自呋咱的新型化合物，通过呋咱与唑的偶联获 得；

-所述新型分子的制备；和

-新型含能组合物。

这些新型化合物(这些新型分子)特别有利地在于它们同时具有高 能量和较低的脆弱性；还在于它们特别有利地符合下列规格：

-高含能性能特征，

-低敏感度，和

-高热稳定性。

背景技术

呋咱构成了因高芳香环能量而具有高生成焓的一族含氮杂环。它们 的能量潜力以及它们的高热稳定性使得它们在含能材料领域成为有利 的、前景良好的分子。

第一篇文献，美国专利第5 071 495号，在1991年描述了在包含高 氯酸铵的含铝推进剂中使用二氨基呋咱(DAF)型呋咱。所述呋咱以较 低的装载量使用，相关的推进剂显示出相对较差的性能特征。

文献RU 2 248 354随后描述了合成高分子量(摩尔量＝420g/mol) 的呋咱，其具有热稳定性(分解温度：267℃)，并且可用于在钻井中能 够在相对较高的温度下工作的炸药。该文献中描述的性能特征仍然很差 (爆速：8090km/s)。

Chassaing和Finck在申请FR 2 750 421中描述了显示更高能量水平 的二硝基双呋咱型装药的应用。尽管如此，这些化合物仍然显示了一定 的缺点，特别是化学不稳定性，以及与推进剂和炸药中存在的粘合剂和 添加剂的不相容性。Sheremetev等在Heteroatom.Chemistry，2000，11，48 中事实上说明，二硝基氧化偶氮基呋咱在诸如醇等亲核试剂的存在下可 在氧化偶氮基桥处或在携带两个硝基之一的碳处裂开。这些反应在室温 时迅速发生。

一份出版物(International Annual Conference of ICT(1999)，30th， 57/1-57/11)提到了4-硝基-3-(4，5-二硝基-1H-1，2，3-三唑-1-基)-1，2，5-噁二 唑。它并未描述该化合物的制备。其简单地介绍了针对该假设的化学结 构的预测性计算。

另一份出版物(Russian Chemical Bulletin，International Edition，第52 卷，第6期，第1413-1418页(2003年6月))描述了(吡咯-1-基)呋咱的合 成。所述呋咱的吡咯杂环没有取代基。

两份化学出版物(Russian Chemical Bulletin，International Edition，第 54卷，第8期，第1915-1922页和第1923-1934页(2005年8月))以合成 (1，2，3-三唑-1-基)-1，2，5-噁二唑衍生物作为主题。它们描述了作为化学产物 的3-硝基-4-(4-硝基-1，2，3-三唑-1-基)呋咱。

本领域的技术人员一直在寻找在性能特征、脆弱性和热稳定性方面 显示出有利折衷的新型含能化合物。至今仍未有文献报导呋咱在推进和 炸药领域中的高性能应用。此外，本领域的技术人员往往抱怨呋咱对于 撞击和摩擦的极高的敏感度。

发明内容

本发明人已经令人惊讶地确定了一类新型呋咱，根据上述的规格或 折衷而言其是特别有效的。

所述新型呋咱构成了本发明的第一主题。它们对应于下式(I)：

其中：

Het是选自硝基唑基和四唑基中的唑基；所述化合物不包括3-硝基 -4-(4-硝基-1，2，3-三唑-1-基)呋咱(见上文)。

所述新型呋咱是单呋咱(R＝-NO₂)或双呋咱(R＝上述的其他4个 基团)。

Het是唑基，也就是说“衍生”自至少一个氮与氢原子结合的五员含 氮杂环。Het是选自硝基唑基(取代有至少一个硝基的唑基)和四唑基(不 具有取代基的四唑基)中的唑基。

Het通常包括单杂环(5元)或经由C-C键结合的两个杂环(5元)。

有利的是，Het选自：

-不具有取代基的四唑基和双四唑基((双)四唑基)；

-取代有至少一个硝基的吡咯基和双吡咯基((双)吡咯基)；

-取代有至少一个硝基的吡唑基和双吡唑基((双)吡唑基)；