СОЗДАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМНЫХ ПОДХОДОВ К СИНТЕЗУ ОРГАНИЧЕСКИХ АЗОТ-КИСЛОРОДНЫХ СТРУКТУР — БАЗЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, А ТАКЖЕ СОЕДИНЕНИЙ С БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ, МОНОМЕРОВ И РЕАГЕНТОВ

Цель работы — создание современных системных подходов к синтезу органических азот-кислородных структур — базы для разработки потенциальных компонентов высокоэнергетических материалов, а также соединений с биологической активностью, мономеров и реагентов. В процессе работы проводились экспериментальные синтетические исследования, направленные на разработку новых методологических подходов для получения новых органических соединений, представляющих потенциальный интерес, как в качестве высокоэнергоемких продуктов, так и в качестве веществ с полезной биологической активностью. В результате проведенных исследований: - создана оригинальная стратегия синтеза первых представителей нового класса энергоемких соединений – 5-нитрамино-[1,2,3]триазоло[4,5-c]фуразана, 5-цианоамино-[1,2,3]триазоло[4,5-c]фуразана и их солей из 4-азидо-3-аминофуразана. Новые энергоемкие соли являются термически стабильными и имеют высокие расчетные значения энтальпии образования. Они могут представлять интерес в качестве компонентов перспективных смесевых твердых ракетных топлив с высокими энергетическими характеристиками. - разработан метод получения малочувствительных композитов крупнотоннажного взрывчатого вещества октогена с полимерами, производимыми промышленностью (полиметилакрилатом, акрилонитрил-бутадиен-стирольным каучуком, этилцеллюлозой, полилактидом и полиэтилентерефталат гликолем). Метод основан на использовании в качестве реакционной среды сверхкритического диоксида углерода – доступного, нетоксичного и негорючего вещества, легко удаляемого из образующегося композита. Такой подход позволяет не только существенно уменьшить чувствительность к удару и трению, но и предотвратить электризацию октогена, сделав работу с ним значительно менее опасной, чем с материалом, производимым промышленностью. - разработан метод синтеза высокоэнергетических солей (1,2,4-триазолил)фуроксанов с высокоазотными катионами. Полученные структуры обладают отличной термической стабильностью, а сочетание хороших экспериментальных плотностей и высоких положительных расчетных энтальпий образования обеспечивает хорошие детонационные характеристики синтезированных высокоэнергетических солей. - разработан метод синтеза нового семейства энергетических соединений полинитрогексаазаизовюрцитанового ряда –N,N`-метилен-бис-полинитрогексаазаизовюрцитанов. Были синтезированы и полностью охарактеризованы новые высокоэнергетические аналоги CL-20, содержащие два полинитроизовюрцитанового ядра связанных метиленовым мостиком. При этом ядра содержат дополнительные эксплозофорные группы, такие как N-нитрозо, N-(2,2,2-тринитроэтил) и N-азидометил. По экспериментальным данным эти соединения обладают отличной термостойкостью, высокой плотностью, пониженной чувствительность к механическим воздействиям, некоторые представители этого ряда соединений имеют высокую положительную энтальпию образования. Сочетание этих свойств делает синтезированные вещества перспективными для использования в высокоэнергетических конденсированных системах. - разработаны подходы для синтеза энергоемких мономеров и полимеров - потенциальных компонентов порохов, ракетных топлив и др.. Получены мономеры двух типов – функционализированные эксплозофорными группами и фрагментами диацетилены и диазиды – которые, реагируя друг с другом по реакции диполярного циклоприсоединения, образуют полимеры, армированные 1,2,3-триазольными циклами. Поскольку мономеры включают электроно-акцепторные группы, они способны реагировать в отсутствии катализатора.