近日，中國工程物理研究院化工材料研究所（簡稱中物院化材所）的研究人員在全氮五唑含能金屬配合物的研究方面取得重要突破，采用金屬配位穩定化的新策略成功獲得了室溫穩定的五唑材料，研究成果已在國際著名期刊Angewandate Chemie Intenational Edition 上在線發表。
因具有超高的計算能量水平，全氮化合物一直受到含能材料基礎研究領域的密切關注，其中，全氮五唑陰離子具有環狀共振結構，相對穩定，是全氮化合物家族中有望實現應用的化合物之一。然而，全氮五唑陰離子的實驗合成極具挑戰性。在全氮五唑陰離子提出的半個多世紀里，室溫穩定的五唑材料一直未研制出來，成為制約全氮化學發展的重要挑戰之一。
繼2017年初南京理工大學研究團隊成功實現五唑銨鹽和一系列金屬離子鹽的合成，中物院化材所的研究人員在探索新型三維全氮五唑含能材料上取得了新進展。與已有報道中五唑陰離子主要依靠水合氫鍵來穩定其結構的思路不同，研究人員通過分析發現，五唑陰離子本身具有多重的配位能力，可以與金屬離子配位形成具有多維度的骨架結構，從而為合成新型五唑含能金屬配合物提供了可能性。基于該設計思路，他們采用金屬配位穩定化的新策略，利用五唑陰離子與鈉陽離子的強配位作用，成功制備了一種結構穩定的三維沸石骨架五唑鈉鹽（MPF-1）。該三維骨架含有兩種不同的五唑納米籠結構（Na20N60和Na24N60），并通過較強的金屬配位鍵組裝成一種類沸石結構的開放式框架材料。這種材料打破了已有五唑鹽主要依靠水合氫鍵穩定化結構的限制，表現出更優秀的熱穩定性（147.5 ℃）。該工作為進一步發展新型多維結構的金屬五唑材料提供了新思路。
近兩年來，該研究團隊原創性地研發了幾十種新型高能單質炸藥，多項創新成果引起國內外同行的高度關注。2017年，他們成功研制出接近單質炸藥能量密度極限的高能炸藥二硝胺聯噁二唑（代號ICM-101），實測密度達到2克/立方厘米，接近國際公認的目前實際應用能量最高、威力最強大的有機單質炸藥六硝基六氮雜異伍茲烷（CL-20，密度2.03克/立方厘米，美國研發），該成果已在Nature 子刊Nature Communications上在線發表。這是我國炸藥領域科學家在該類刊物發表的首篇研究論文，成果受到審稿人的高度評價，被稱為“探索合成高能炸藥CL-20替代物的重要進展”。該成果同時得到《科技日報》等多家知名媒體的報道。
近日，中國工程物理研究院化工材料研究所（簡稱中物院化材所）的研究人員在全氮五唑含能金屬配合物的研究方面取得重要突破，采用金屬配位穩定化的新策略成功獲得了室溫穩定的五唑材料，研究成果已在國際著名期刊Angewandate Chemie Intenational Edition 上在線發表。
因具有超高的計算能量水平，全氮化合物一直受到含能材料基礎研究領域的密切關注，其中，全氮五唑陰離子具有環狀共振結構，相對穩定，是全氮化合物家族中有望實現應用的化合物之一。然而，全氮五唑陰離子的實驗合成極具挑戰性。在全氮五唑陰離子提出的半個多世紀里，室溫穩定的五唑材料一直未研制出來，成為制約全氮化學發展的重要挑戰之一。
繼2017年初南京理工大學研究團隊成功實現五唑銨鹽和一系列金屬離子鹽的合成，中物院化材所的研究人員在探索新型三維全氮五唑含能材料上取得了新進展。與已有報道中五唑陰離子主要依靠水合氫鍵來穩定其結構的思路不同，研究人員通過分析發現，五唑陰離子本身具有多重的配位能力，可以與金屬離子配位形成具有多維度的骨架結構，從而為合成新型五唑含能金屬配合物提供了可能性。基于該設計思路，他們采用金屬配位穩定化的新策略，利用五唑陰離子與鈉陽離子的強配位作用，成功制備了一種結構穩定的三維沸石骨架五唑鈉鹽（MPF-1）。該三維骨架含有兩種不同的五唑納米籠結構（Na20N60和Na24N60），并通過較強的金屬配位鍵組裝成一種類沸石結構的開放式框架材料。這種材料打破了已有五唑鹽主要依靠水合氫鍵穩定化結構的限制，表現出更優秀的熱穩定性（147.5 ℃）。該工作為進一步發展新型多維結構的金屬五唑材料提供了新思路。
近兩年來，該研究團隊原創性地研發了幾十種新型高能單質炸藥，多項創新成果引起國內外同行的高度關注。2017年，他們成功研制出接近單質炸藥能量密度極限的高能炸藥二硝胺聯噁二唑（代號ICM-101），實測密度達到2克/立方厘米，接近國際公認的目前實際應用能量最高、威力最強大的有機單質炸藥六硝基六氮雜異伍茲烷（CL-20，密度2.03克/立方厘米，美國研發），該成果已在Nature 子刊Nature Communications上在線發表。這是我國炸藥領域科學家在該類刊物發表的首篇研究論文，成果受到審稿人的高度評價，被稱為“探索合成高能炸藥CL-20替代物的重要進展”。該成果同時得到《科技日報》等多家知名媒體的報道。
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