Synteza i właściwości nowego wysokoenergetycznego kompleksu [Cu(TNBI)(NH₃)₂(H₂O)]

• Autorzy: Lewczuk R. , Rećko J , Szala M.

Warianty tytułu

EN

Synthesis and properties of a new high energy complex compound [Cu(TNBI)(NH₃)₂(H₂O)]

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy było otrzymanie nowego związku kompleksowego, który z powodzeniem mógłby być stosowany w nowoczesnych systemach uzbrojenia – jako wysokoenergetyczny składnik stałych paliw rakietowych. Związek taki powinien spełniać kilka warunków: katalizować reakcje w kierunku otrzymania chłodniejszych produktów rozkładu, zwiększać szybkość palenia i posiadać niską wrażliwość na bodźce mechaniczne. Jako składnik energetyczny wybrano wykazujący niską wrażliwość 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-biimidazol (TNBI), a jako atom centralny – miedź, ponieważ CuO jest znany z aktywności katalitycznej. Kompleksowy związek TNBI, miedzi, amoniaku i wody, otrzymano w reakcji chlorku miedzi(II) z TNBI i amoniakiem w środowisku wodnym. Nowy związek poddano badaniom technikami jądrowego rezonansu magnetycznego, analizy termicznej, analizy elementarnej, absorpcyjnej spektrometrii atomowej oraz wrażliwości na bodźce mechaniczne.

EN

The aim of this work was to synthesis a new complex compound which could be used in modern weapon systems as an energetic ingredient and modificator in composite rocket propellants. It should fulfill the following main characteristics: to catalyze reaction to get cooler products, to enhance burning rate and to reduce sensitivity to mechanical stimuli of propellants. We decided to combine energetic ligand 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-biimidazole (TNBI), which is relatively insensitive in form of salt with copper as a coordination centre, because cupric oxide is known as catalyzing agent. New complex of TNBI, copper and ammonia was obtained in the reaction of copper chloride, ammonia and TNBI in water solution. Properties of the title complex were investigated with nuclear magnetic resonance methods, thermal analysis, elemental analysis and atomic absorption spectrometry. Sensitivity to impact and friction were determined also.

Słowa kluczowe

PL

materiały wybuchowe; TNBI; związki kompleksowe

EN

TNBI; explosives; copper complex compounds

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 69, nr 3
• Strony: 123--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lewczuk R.

• Zakład Materiałów Wybuchowych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

autor

Rećko J

• Zakład Materiałów Wybuchowych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

autor

Szala M.

• Zakład Materiałów Wybuchowych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

Bibliografia

• 1. Cho S.G., Cho J.R., Goh E.M., Kim J.K.: Synthesis and characterization of 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-bi-1H-imidazole (TNBI). Propellants, Explosives, Pyrotechnics 2005, 30, 6, 445.
• 2. Cho S.G., Goh E.M., Cho J.R., Kim J.K.: Theoretical studies on molecular and explosive properties of 4,4′,5,5′-tetranitro-2,2′-bi-1H-imidazole (TNBI). Propellants, Explosives, Pyrotechnics 2006, 31, 1, 33.
• 3. Szala M., Lewczuk R., Paszula J.: Badanie parametrów fal podmuchowych generowanych detonacją dihydratu 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-biimidazolu i 3,3’-diaminoazoksyfurazanu. CHEMIK 2013, 67, 1, 41.
• 4. Szala M., Lewczuk R.: Otrzymywanie i badanie właściwości 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-bi-1H-imidazolu (TNBI). Biuletyn WAT 2013, LXII, 1, 31.
• 5. Cromer D.T., Storm C.B.: Structure of the diammonium salt of 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-biimidazole, C6N8O8·2NH4. Acta Crystallographica 1990, C46, 1959.
• 6. Chavez D.E., Parrish D., Preston D.N., Mares I.W.: Synthesis and energetic properties of 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-biimiadazolate(N4BIM) salts. Propellants, Explosives, Pyrotechnics 2012, 37, 647.
• 7. Klapötke T.M., Preimesser A., Stierstorfer J.: Energetic derivatives of 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-bisimidazole (TNBI). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 2012, 638, 9, 1278.
• 8. Kim S.H., Kim J.S.: High nitrogen energetic salts of 4,4’,5,5’-tetranitro-2,2’-biimiadazole. Bulletin of the Korean Chemical Society 2013, 34, 8, 2503.
• 9. Wojewódka A., Bełzowski J., Wilk Z., Staś J.: Energetic characteristics of transition metal complexes. Journal of Hazardous Materials 2009, 171, 1‒3, 1175.
• 10. Cudziło S., Trzciński W., Nita M., Michalik S., Krompiec S., Kruszyński R., Kusz J.: Preparation, crystal structure and explosive properties of copper(II) perchlorate complex with 4-amino-1,2,4- triazole and water. Propellants, Explosives, Pyrotechnics 2011, 36, 151.
• 11. Friedrich M., Gálvez-Ruiz J.C., Klapötke T.M., Mayer P., Weber B., Weigand J.J.: BTA copper complexes. Inorganic Chemistry 2005, 44, 8044.
• 12. Patent No. US 2003/0199700 A1, USA.
• 13. Cudziło S., Maranda A., Nowaczewski J., Trębiński R., Trzciński W.A.: Wojskowe materiały wybuchowe. Wydawnictwo Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej 2000.