FOX-7及其五种衍生物的燃烧热和比热容研究

【作者】 孙倩； 徐抗震； 宋纪蓉； 赵凤起；

【机构】 西北大学化工学院； 西安近代化学研究所；

【摘要】 1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）是一种新型含能材料,具有分子结构稳定、能量密度高、热稳定性优良、相容性好、感度低等优点,用作未来钝感弹药和固体推进剂的主要成分,其研究倍受关注。FOX-7有一个高度极化的共轭碳碳双键,由于氨基、硝基的"推-拉"电子效应,使其有多种同分异构体,易和亲核试剂、亲电试剂发生反应,生成多种衍生物。燃烧热、标准生成焓、比热容都是很重要的热力学性质,对于含能材料的应用和其他性能预估都有很高的价值。利用德国IKA C5000氧弹量热仪,在绝热模式下测定了FOX-7及其五种闭环衍生物的恒容燃烧热,六种化合物的燃烧热按大小排序是DNDH>MDNZ>DNDX>DNDZ>DDNI>FOX-7.计算出它们的标准摩尔燃烧焓⊿_cH⁰_m依次为-3417.51±5.86,-2831.33±15.81,-2776.95±20.51,-2188.49±9.06,-1828.03±8.25,-1152.33±2.67 kJ·mol^-1和标准摩尔生成焓⊿_fH⁰_m依次为:-372.70±5.92,-279.54±15.82,-333.92±20.52,-243.04±9.08,-603.50±8.27,-206.35±2.68 kJ·mol^-1。同时,用微量热法测定了它们的比热容,标准摩尔热容分别是215.40,218.89,207.76,205.41,217.76,176.59J·mol^-1·K^-1。比热容的变化与燃烧热相反,随着多元环内碳原子数目的增多而降低。对同分异构体而言,燃烧热和比热容大小都是MDNZ>DNDX。此外,羟基的引入可极大降低燃烧热和比热容值。更多还原