Some high-energy trinitromethyl-ONN-furazans as binder plasticizers in model solid composite propellants

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

To identify promising areas for the search for high-energy materials, a comprehensive analysis of the energy potential of compounds of various classes is an urgent need. This work is devoted to the study of the energy potential of some organic compounds containing the –N=N(O)–C(NO2)3 fragment in their structure as plasticizers of a polymeric binder in solid composite propellants. Nine trinitromethyl-ONN-azoxy-derivatives of furazan and one similar methane compound were studied, four of which are actually synthesized substances, the rest are still hypothetical structures. The ballistic efficiency of solid composite propellants of three different types (without metal, with aluminum and with aluminum hydride), in which one of the studied compounds with a trinitromethyl-ONN-azoxy fragment acts as a plasticizer of the polymer binder, the values of the enthalpy of formation and density of which were determined by the calculated way, and a comparison of the ballistic efficiency of such propellants with similar compositions containing the most powerful of the currently considered energy-intensive components as a plasticizer: nitroglycerin, tetranitromethane, or dinitrofurazan. It has been shown that practically all the studied representatives of the class of trinitromethyl-ONN-diazene oxides are significantly superior in terms of ballistic efficiency to the reference plasticizers.

About the authors

V. V. Parakhin

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: lempert@icp.ac.ru
Russian Federation, Moscow

V. M. Volokhov

Zelinsky Institute of Organic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: lempert@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

E. S. Amosova

Zelinsky Institute of Organic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: lempert@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

I. I. Akostelov

Lomonosov Moscow State University

Email: lempert@icp.ac.ru
Russian Federation, Moscow

D. B. Lempert

Zelinsky Institute of Organic Chemistry Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: lempert@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

References

  1. Lempert D.B., Nechiporenko G.N., Soglasnova S.I. // Khim. Fiz. 1999. V. 18. P. 86.
  2. Lempert D.B., Nechiporenko G.N., Soglasnova S.I. // Comb. Explos. Shock Waves. 2009. V. 45. P. 160. https://doi.org/10.1007/s10573-009-0021-9
  3. Lempert D., Kazakov A., Sheremetev A. // Mendeleev Commun. 2022. V. 32. P. 601. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2022.09.010
  4. Luk’yanov O.A., Salamonov Y.B., Struchkov Y.T., Burtsev Y.N., Kuz’min V.S. // Mendeleev Commun. 1992. V. 2. P. 52. https://doi.org/10.1070/MC1992v002n02ABEH000127.
  5. Luk’yanov O.A., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V., Shlykova N.I., Salamonov Yu.B. // Russ. Chem. Bull. 2009. V. 58. P. 2063. https://doi.org/10.1007/s11172-009-0283-0
  6. Luk’yanov O.A., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V., Shlykova N.I., Shagayeva M.E. // Russ. Chem. Bull. 2011. V. 60. P. 1703. https://doi.org/10.1007/s11172-011-0254-0
  7. Luk’yanov O.A., Parakhin V.V., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V. // Russ. Chem. Bull. 2012. V. 61. P. 355. https://doi.org/10.1007/s11172-012-0049-y
  8. Luk’yanov O.A., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V., Shlykova N.I. // Russ. Chem. Bull. 2012. V. 61. P. 360. https://doi.org/10.1007/s11172-012-0050-5
  9. Luk’yanov O.A., Parakhin V.V. // Russ. Chem. Bull. 2012. V. 61. P. 1582. https://doi.org/10.1007/s11172-012-0210-7
  10. Luk’yanov O.A., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V.// Russ. Chem. Bull. 2012. V. 61. P. 1783. https://doi.org/10.1007/s11172-012-0245-9
  11. Parakhin V.V., Luk’yanov O.A. // Russ. Chem. Bull. 2013. V. 62. P. 516. https://doi.org/10.1007/s11172-013-0071-8
  12. Parakhin V.V., Luk’yanov O.A. // Russ. Chem. Bull. 2013, V. 62. P. 2007. https://doi.org/10.1007/s11172-013-0291-y
  13. Luk’yanov O.A., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V., Shlykova N.I. // Russ. Chem. Bull. 2015. V. 64. P. 83. https://doi.org/10.1007/s11172-015-0824-7D
  14. Luk’yanov O.A., Pokhvisneva G.V., Ternikova T.V., Shlykova N.I. // Russ. Chem. Bull. 2015. V. 64. P. 137. https://doi.org/10.1007/s11172-015-0832-7
  15. Zhang J., Bi F., Lian P., Zhang J., Wang B. // Chin. J. Org. Chem. 2017. V. 37. P. 2736. https://doi.org/10.6023/cjoc201701014
  16. Luk’yanov O.A., Parakhin V.V. 3-(trinitromethyl-ONN-azoxy)-4-nitraminofurazans and methods for production thereof. Patent of Russian Federation 2455108. 2013.
  17. Lempert D.B., Nechiporenko G.N., Manelis G.B. // Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2006. V. 3. P. 73.
  18. Trusov B.G. // XIV International Symposium on Chemical Thermodynamics. St. Petersburg. 2002. P. 483.
  19. Gudkova I.Yu., Zyuzin I.N., Lempert D.B. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. P. 58. https://doi.org/10.1134/S1990793122010067
  20. Zyuzin I.N., Gudkova I.Yu., Lempert D.B. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2020. V. 14. P. 804. https://doi.org/10.1134/S1990793120050140
  21. Zyuzin I.N., Gudkova I.Yu., Lempert D.B. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. P. 611. https://doi.org/10.1134/S1990793121040138
  22. Zyuzin I.N., Gudkova I.Yu., Lempert D.B. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. P. 902. https://doi.org/10.1134/S1990793122050141
  23. Zyuzin I.N., Gudkova I.Yu., Lempert D.B. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. P. 902. https://doi.org/10.1134/S1990793122050141
  24. Pavlovets G.Ya., Tsutsuran V.I. Physical and Chemical Properties of Gunpowders and Rocket Propellants. Moscow: Minist. Oborony, 2009 [in Russian].
  25. Westwell M.S., Searle M.S., Wales D.J., Williams D. // J. Am. Chem. Soc. 1995. V. 117. P. 5013. https://doi.org/10.1021/ja00123a001
  26. Kotomin A.A., Kozlov A.S. Density of organic compounds. Calculation of density from contributions of molecular fragments. Saint-Petersburg: St. Petersburg State Technological Institute (Technical University), 2005 [in Russian].
  27. Voevodin V.V., Antonov A.S., Nikitenko D.A. et al. // Supercomput. Front. Innov. 2019. V. 6. № 2. P. 4. https://doi.org/10.14529/jsfi190201
  28. Voevodin V., Zhumatiy S., Sobolev S. et al. // Otkrytye sistemy. SUBD [in Russian]. 2012. V. 7. P. 36.
  29. Nikitenko D., Voevodin V., Zhumatiy S. // Supercomput. Front. Innov. 2018. V. 5. № 2. P. 4. https://doi.org/10.14529/jsfi180201

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».