СИНТЕЗ И ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СОСТАВОВ И ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Целью проекта является синтез и технологии получения новых гетерополициклических, ароматических и каркасных высокоэнергетических соединений с использованием рациональных методов конструирования молекулярных структур, структурных комплексов, особенностей их строения, и свойств новых компонентов энергонасыщенных материалов на основе полиазотистых систем. В рамках работы подробно исследована каскадная кислотно-катализируемая конденсация п-толуолсульфонамида с глиоксалем. Подробно изучено влияние ряда параметров системы, открыты закономерности процесса и получен новый оксаазаизовюрцитан. Изучено влияние природы растворителя на форму и размер кристаллов 1,3-диамино-2,4,6-тринитробензола в реакции аммонолиза 1,3,5-тринитро-2,4-диэтоксибензола газообразным аммиаком. Исследовано получение β- и -CL-20 методом осадительной перекристаллизации с оценкой морфологических свойств частиц порошков и идентификацией кристаллических полиморфов методом ИК-спектроскопии. Усовершенствована методология (one-pot) синтеза 2,3,4а,6,7,8а,9,10-октааза-4,8-диоксо-3,4,4а,7,8,8а,9,9а,10,10а-декагидроантрацена и разработаны методы синтеза новых производных 1,4-дизамещенных 1,2,3-триазолов. Исследован синтез комплексных соединений на основе карбогидразида и переходных металлов Cu2+, Ni2+, Zn2+ и Co2+, где в качестве аниона выступает N,N'-динитромочевина и динитразовая кислота. Осуществлен синтез ранее неизвестных 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-оновых производных, содержащих в своей структуре различные реакционноспособные функциональные группы в ряду: пропаргильная, цианометильная и аллильная. В основе создания функционализированных триазолоновых производных лежит реакция алкилирования активированной солевой формы 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-онового синтона различным типом алкилирующего агента (пропаргилбромид, хлорацетонитрил, аллилбромид) в среде полярного апротонного растворителя в присутствии органического катализатора. Структура полученного ряда новых функционализированных производных 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-она надежно подтверждена с помощью комплексного исследования спектральными методами анализа. Методами ДСК и ТГА изучены термические свойства целевых продуктов. Введение в базовую структуру 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-она новых достаточно реакционноспособных центров различного строения позволяет изменять физико-химические характеристики, расширять синтетический потенциал полученных соединений и делает их привлекательными объектами органического синтеза для создания новых потенциально биологически активных молекул. Введение в молекулу 3(5)-нитро-1,2,4-триазола взамен NO2-группы высокореакционноспособного аллилового заместителя приводит к синтезу нового функционального производного 1,2,4-триазола – 1-метил-5-проп-2-енилокси-1Н-[1,2,4]триазола, обеспечивающего возможность дальнейшей химической модификации структуры полученного соединения для построения би- и полиядерных гетероциклических ансамблей в ходе взаимодействия с различными нитрилоксидными производными. Использование функциональных производных 1,2,4-триазолов в качестве диполя и диполярофила посредством реакции медь-катализируемого азид-алкинового циклоприсоединения в мягких условиях и региоселективно обеспечивает получение нового полигетероциклического производного, содержащего в единой молекуле два терминальных симметричных и один интернальный вицинальный триазоловые гетероциклы. При этом в структуре полученного соединения сохраняется свободной весьма активная в различного рода реакциях NH-функция, что позволяет рассматривать его в качестве привлекательного полупродукта, способного к дальнейшему преобразованию. Расчётно-теоретическим способом оценено влияние ДИАЗ-4 и ДНТ, а также замена полимерного связующего на высокоплотные полимеры PNP и KFL-F 800. Показаны зависимости влияния указанных добавок на термодинамические характеристики модельных метательных композиций. Результаты, полученные в ходе выполнения научно-исследовательской работы, актуальны и соответствуют общероссийскому и мировому уровню.