Металлоорганические каркасы превратили в взрывчатку

Химики из Турции и Великобритании создали новый подход к синтезу высокоэнергетических либо взрывчатых веществ, основанный на применении металлоорганических каркасов. В нем они объединили топливо и окислитель, в большинстве случаев употребляющиеся в виде смеси, в единую супермолекулярную структуру, снабжающую совершенное смешение компонентов. Работа размещена в издании Chemical Communications, а коротко с ней возможно ознакомиться в блоге Королевского Химического Общества.

Структуры металлоорганических каркасов, взятых авторами. В качестве органических лигандов тут выступает тетрафтортерефталевая кислота, а в качестве металлов (слева направо, сверху вниз) барий, калий, кальций/стронций, рубидий/цезий. Изображение: L. H. Blair et al. / Chemical Communications, 2015

В качестве окислителя авторы выбрали нитраты щелочных и щелочноземельных металлов — эти вещества, селитры, традиционно употреблялись в пороховых смесях и многих вторых хороших пиротехнических составах. В большинстве случаев, восстановителем наряду с этим выступали порошки углерода (в виде угля), серы либо разные органические вещества. В новой работе органическая компонента выступала сходу в двух ролях: как горючее и как ребра молекулярного каркаса, включающего в себя окислитель.

Схема синтеза, в левой колонке органические лиганды: сверху вниз замещенные терефталевая, изофталевая и фталевая кислоты. Изображение: L. H. Blair et al. / Chemical Communications, 2015

Синтез нового материала химики проводили смешивая замещенные ароматические дикарбоновые кислоты и нитраты в органическом растворителе. Процесс самосборки запускали добавлением основания — триэтиламина. В следствии образовывался белый кристаллический порошок, энергетические особенности которого изучили авторы.

Оказалось, что среди разных органических компонент самый выраженным эффектом владеет фторированная производная фталевой кислоты. Авторам кроме этого удалось связать интенсивность горения материала с его структурой. К примеру, самый прочный каркас (из тетрафтортерефталевой кислоты) соответствовал менее выраженному горению, а фторированные производные были лучшими кандидатами для применения в пиротехнике, чем незамещенные кислоты.

Горение комплексов с тетрафторфталевой кислотой (слева направо) кальция, бария и стронция. Изображение: L. H. Blair et al. / Chemical Communications, 2015

Исследователи выделяют, что предложенный подход разрешает весьма совершенно верно руководить структурой приобретаемых материалов. А она, со своей стороны, есть определяющей для их особенностей. По словам специалиста в области высокоэнергетических соединений, Нигеля Дэвиса, подобные металлоорганические каркасы смогут стать кандидатами на роль инициирующих взрывчатых веществ, потому, что в них возможно добиться высокой интенсивности химических реакций кроме того в граммовых количествах.

Но, свойства новых материалов еще не хватает изучены и требуют уточнения, например, еще малоизвестна их устойчивость и чувствительность к трению.

Это не первая попытка синтеза высокоэнергетических каркасов. В 2013 году несколько китайских ученых синтезировала комплекс серебра, владеющий каркасной структурой, но он не владел выраженным разделением на окислительные и восстановительные компоненты, к тому же, использованный химиками азотистый лиганд сложен в получении, в отличие от производных фталевой кислоты.

Случайные записи:

• Ученые нашли биологический секундомер в мозге макак
• Нанотехнологии отпугивают предпринимателей

Как сделать взрывчатку,бомбу своими руками.Crazy experiments

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Металлоорганический каркас – рекордсмен по хранению газа

  Английские ученые и США показали, что теоретически максимальная площадь внутренней поверхности металлоорганических каркасных структур на один грамм…

• Из урана собрали рекордно легкий металлоорганический каркас

  Химики из Северо-Западного университета США создали рекордно легкий металлоорганический каркас, а элементарная ячейка взятого вещества была самой большой…

• Металлоорганический каркас и солнце помогут выжить в пустыне

  Инженеры из Массачусетского технологического университета предложили новое устройство для «вытягивания» воды из воздуха. Вего базе лежит специально…

• Кишечную палочку превратили в биокомпьютер

  Молекулярные биологи из Массачусетского технологического университета перевоплотили кишечную палочку в конечный автомат — совокупность, которая принимает…