Heksanitroheksaazaizovurcitan
Heksanitroheksaazaizovurcitan, takođe nazvan HNIV i CL-20, je policiklični nitroamin eksploziv sa formulom  i ima molekulsku masu od 438,185. Osamdesetih godina 20. veka, CL-20 je razvijen u fabrici u Čajna Lejku, prvenstveno da bi se koristio za pogonsko gorivo.  Ima bolji odnos oksidatora i goriva od konvencionalnog HMX ili RDX. Oslobađa 20% više energije od tradicionalnih goriva zasnovanih na HMX-u i znatno je superiornija od konvencionalnih visokoenergetskih pogonskih goriva i eksploziva.

Dok je najveći deo razvoja CL-20 sprovela korporacija Thiokol, američka mornarica (preko ONR) je takođe bila zainteresovana za CL-20 za upotrebu u raketnim pogonima, kao što su rakete, jer ima niže karakteristike uočljivosti kao što je manje vidljiv dim. 

CL-20 još nije ubačen ni u jedan proizvodni sistem naoružanja, ali je u fazi testiranja stabilnosti, proizvodnih mogućnosti i drugih karakteristika oružja.

Istorija 

CL-20 su 1987. godine otkrili istraživači iz Odeljenja za oružje Naval Air Varfare Center u Čajna Lejku u Kaliforniji. U stvari, želeli su da naprave veoma moćan inicijalni eksploziv da bi proizveli manji prajmer. To je trenutno najjači i najsigurniji eksploziv koji postoji sa ovom brzinom detonacije.

Do sada je bio preskup za komercijalnu upotrebu zbog komplikovane sinteze i povezanih visokih troškova proizvodnje.

Fizičko-hemijska svojstva 

Heksanitroheksaazizouritan je bezbojna kristalna supstanca. Rastvara se u hladnoj vodi, slabo rastvorljiv u etanolu, ali se dobro rastvara u acetonu (94,6 g/100 g na ), acetonitrilu, etil acetatu (45,0 g/100 g na 25 °C), glacijalnoj sirćetnoj kiselini. Relativno hemijski stabilan, ali se lako razlaže hidroksidima, amidima i cijanidima alkalnih metala.

U normalnim uslovima, heksanitroheksaazaizovurcitan se sastoji od četiri stabilne polimorfne modifikacije, koje se nazivaju α-, β-, γ-, δ- i ε-oblici. Razlikuju se po prostornoj orijentaciji nitro grupa, tipu kristalne rešetke i broju molekula u kristalnoj rešetki. Ovi oblici su u stanju da se transformišu jedan u drugi: β-oblik (ortorombična kristalna ćelija) prelazi u γ-oblik (monoklinska kristalna ćelija) na , koji menja svoju kristalnu strukturu kada se zagreje na . α-oblik se dobija precipitacijom heksanitroheksaazoizovurcitana hloroformom iz rastvora sulfolana. δ-forma je labilna i postoji samo u uslovima visokog pritiska. Najgušća struktura i najveća termička stabilnost je ε-oblika.

Sinteza 

Prvo, benzilamin (1) se kondenzuje sa glioksalom (2) u kiselim i dehidrirajućim uslovima da bi se dobilo prvo intermedijerno jedinjenje.(3). Četiri benzil grupe se selektivno podvrgavaju hidrogenolizi korišćenjem paladijuma na ugljeniku i vodonika. Amino grupe se zatim acetiluju tokom istog koraka korišćenjem anhidrida sirćetne kiseline kao rastvarača. (4). Konačno, jedinjenje 4 reaguje sa nitronijum tetrafluoroboratom i nitrozonijum tetrafluoroboratom, što rezultira HNIV.

Kokristalni proizvod sa HMX 

U avgustu 2012. Onas Bolton i dr. objavljeni rezultati koji pokazuju da kokristal od 2 dela CL-20 i 1 dela HMX ima slična bezbednosna svojstva kao HMX, ali sa većom snagom paljenja bližom CL-20.

Kokristalni proizvod sa TNT-om 

U avgustu 2011, Adam Matzger i Onas Bolton objavili su rezultate koji pokazuju da kokristal CL-20 i TNT ima dvostruko veću stabilnost od CL-20 — dovoljno siguran za transport, ali kada se zagreje na , kokristal može razdvojiti na tečni TNT i kristalni oblik CL-20 sa strukturnim defektima koji je nešto manje stabilan od CL-20.

CL-20 kovalentna lanca i mreže 

KP Katin i MM Maslov su 2017. godine dizajnirali jednodimenzionalne kovalentne lance zasnovane na molekulima CL-20.  Takvi lanci su konstruisani korišćenjem  molekularni mostovi za kovalentnu vezu između izolovanih CL-20 fragmenata. Teorijski je predviđeno da se njihova stabilnost povećava sa efikasnim rastom dužine. Godinu dana kasnije, MA Gimaldinova i kolege su pokazali svestranost  molekularni mostovi.  Pokazano je da upotreba  mostovi su univerzalna tehnika za povezivanje i CL-20 fragmenata u lancu i lanaca zajedno da bi se napravila mreža (linearna ili cik-cak). Potvrđeno je da povećanje efektivnih veličina i dimenzionalnosti kovalentnih sistema CL-20 dovodi do rasta njihove termodinamičke stabilnosti. Stoga se čini da je formiranje CL-20 kristalnih kovalentnih čvrstih materija energetski povoljno, a molekuli CL-20 su u stanju da formiraju ne samo molekularne kristale već i kovalentne strukture. Numerički proračuni CL-20 lanaca i elektronskih karakteristika mreža su otkrili da su to poluprovodnici širokog pojasa.

Korišćenje 

Prema proceni DRDO-a, prednosti CL-20 su 15 puta moćniji je od oktogena, sam oktogen je 4 puta jači od heksogena.

Očekuje se da će prva municija koja koristi eksploziv ICL-20 biti tenkovska granata 120 mm tenka Arjun. Nije isključeno da će indijska vojska u narednih 15-20 godina preći na upotrebu novih eksploziva.

Glavni nedostatak sadašnjeg ICL-20 je cena proizvodnje. Cena sinteze  ICL-20 je skoro 70.000 rupija (oko 1.530 USD). Dok proizvodi  oktogena, Indija košta samo 6.000 Rupija, dok  heksogena košta samo 750 Rupija.

Do danas, DRDO laboratorije su sintetizovale skoro  ICL-20. CL-20 je izmišljen u Čajna Lejku (slova CL potiču iz Čajna Lejka) u Kaliforniji 1987. Ovaj eksploziv je takođe poznat kao heksanitroheksaazaisovurcitan.

Trenutno, ovaj eksploziv nije proizveden u industrijskom obimu i nije korišćen za pravljenje bombi, uglavnom zbog visoke cene sinteze.

Američka mornarica je ranije izrazila interesovanje za CL-20, koji namerava da koristi kao jednu od komponenti raketa na čvrsto gorivo.

Vidi još 

 2,4,6-Tris(trinitrometil)-1,3,5-triazin
 4,4'-Dinitro-3,3'-diazenofuroksan (DDF)
 heptanitrokuban (HNC)
 HHTDD
 Iceane (Vurtzitane)
 Oktanitrokuban (ONC)
 RE faktor
 TEKS (eksploziv)

Osobine

Reference

Literatura

Dodatna literatura 

 
 Lowe, Derek (11 November 2011) "Things I won't work with: Hexanitrohexaazaisowurtzitane"

Spoljašnje veze 

 

Нитро једињења
Експлозивне хемикалије
Експлозиви
TNT
Heksanitroheksaazaizovurcitan , takođe nazvan HNIV i CL-20 , je policiklični nitroamin eksploziv sa formulom i ima molekulsku masu od185 . Osamdesetih godina veka , CL-20 je razvijen u fabrici u Čajna Lejku , prvenstveno da bi se koristio za pogonsko gorivo . Ima bolji odnos oksidatora i goriva od konvencionalnog HMX ili RDX . Oslobađa više energije od tradicionalnih goriva zasnovanih na HMX-u i znatno je superiornija od konvencionalnih visokoenergetskih pogonskih goriva i eksploziva . Dok je najveći deo razvoja CL-20 sprovela korporacija Thiokol , američka mornarica ( preko ONR ) je takođe bila zainteresovana za CL-20 za upotrebu u raketnim pogonima , kao što su rakete , jer ima niže karakteristike uočljivosti kao što je manje vidljiv dim . CL-20 još nije ubačen ni u jedan proizvodni sistem naoružanja , ali je u fazi testiranja stabilnosti , proizvodnih mogućnosti i drugih karakteristika oružja . Istorija CL-20 su godine otkrili istraživači iz Odeljenja za oružje Naval Air Varfare Center u Čajna Lejku u Kaliforniji . U stvari , želeli su da naprave veoma moćan inicijalni eksploziv da bi proizveli manji prajmer . To je trenutno najjači i najsigurniji eksploziv koji postoji sa ovom brzinom detonacije . Do sada je bio preskup za komercijalnu upotrebu zbog komplikovane sinteze i povezanih visokih troškova proizvodnje . Fizičko-hemijska svojstva Heksanitroheksaazizouritan je bezbojna kristalna supstanca . Rastvara se u hladnoj vodi , slabo rastvorljiv u etanolu , ali se dobro rastvara u acetonu6 g / 100 g na ) , acetonitrilu , etil acetatu0 g / 100 g na°C ) , glacijalnoj sirćetnoj kiselini . Relativno hemijski stabilan , ali se lako razlaže hidroksidima , amidima i cijanidima alkalnih metala . U normalnim uslovima , heksanitroheksaazaizovurcitan se sastoji od četiri stabilne polimorfne modifikacije , koje se nazivaju α- , β- , γ- , δ- i ε-oblici . Razlikuju se po prostornoj orijentaciji nitro grupa , tipu kristalne rešetke i broju molekula u kristalnoj rešetki . Ovi oblici su u stanju da se transformišu jedan u drugi : β-oblik ( ortorombična kristalna ćelija ) prelazi u γ-oblik ( monoklinska kristalna ćelija ) na , koji menja svoju kristalnu strukturu kada se zagreje na \. α-oblik se dobija precipitacijom heksanitroheksaazoizovurcitana hloroformom iz rastvora sulfolana. δ-forma je labilna i postoji samo u uslovima visokog pritiska . Najgušća struktura i najveća termička stabilnost je ε-oblika . Sinteza Prvo , benzilaminse kondenzuje sa glioksalomu kiselim i dehidrirajućim uslovima da bi se dobilo prvo intermedijerno jedinjenje.( 3 ) . Četiri benzil grupe se selektivno podvrgavaju hidrogenolizi korišćenjem paladijuma na ugljeniku i vodonika . Amino grupe se zatim acetiluju tokom istog koraka korišćenjem anhidrida sirćetne kiseline kao rastvarača . Konačno , jedinjenjereaguje sa nitronijum tetrafluoroboratom i nitrozonijum tetrafluoroboratom , što rezultira HNIV . Kokristalni proizvod sa HMX U avgustu Onas Bolton i dr. objavljeni rezultati koji pokazuju da kokristal oddela CL-20 idela HMX ima slična bezbednosna svojstva kao HMX , ali sa većom snagom paljenja bližom CL-20. Kokristalni proizvod sa TNT-om U avgustu Adam Matzger i Onas Bolton objavili su rezultate koji pokazuju da kokristal CL-20 i TNT ima dvostruko veću stabilnost od CL-20 — dovoljno siguran za transport , ali kada se zagreje na , kokristal može razdvojiti na tečni TNT i kristalni oblik CL-20 sa strukturnim defektima koji je nešto manje stabilan od CL-20. CL-20 kovalentna lanca i mreže KP Katin i MM Maslov su godine dizajnirali jednodimenzionalne kovalentne lance zasnovane na molekulima CL-20 . Takvi lanci su konstruisani korišćenjem molekularni mostovi za kovalentnu vezu između izolovanih CL-20 fragmenata . Teorijski je predviđeno da se njihova stabilnost povećava sa efikasnim rastom dužine . Godinu dana kasnije , MA Gimaldinova i kolege su pokazali svestranost molekularni mostovi . Pokazano je da upotreba mostovi su univerzalna tehnika za povezivanje i CL-20 fragmenata u lancu i lanaca zajedno da bi se napravila mreža ( linearna ili cik-cak ) . Potvrđeno je da povećanje efektivnih veličina i dimenzionalnosti kovalentnih sistema CL-20 dovodi do rasta njihove termodinamičke stabilnosti . Stoga se čini da je formiranje CL-20 kristalnih kovalentnih čvrstih materija energetski povoljno , a molekuli CL-20 su u stanju da formiraju ne samo molekularne kristale već i kovalentne strukture . Numerički proračuni CL-20 lanaca i elektronskih karakteristika mreža su otkrili da su to poluprovodnici širokog pojasa . Korišćenje Prema proceni DRDO-a , prednosti CL-20 suputa moćniji je od oktogena , sam oktogen jeputa jači od heksogena . Očekuje se da će prva municija koja koristi eksploziv ICL-20 biti tenkovska granatamm tenka Arjun . Nije isključeno da će indijska vojska u narednihgodina preći na upotrebu novih eksploziva . Glavni nedostatak sadašnjeg ICL-20 je cena proizvodnje . Cena sinteze ICL-20 je skoro000 rupija ( oko530 USD ) . Dok proizvodi oktogena , Indija košta samo000 Rupija , dok heksogena košta samoRupija . Do danas , DRDO laboratorije su sintetizovale skoro ICL-20. CL-20 je izmišljen u Čajna Lejku ( slova CL potiču iz Čajna Lejka ) u Kaliforniji Ovaj eksploziv je takođe poznat kao heksanitroheksaazaisovurcitan . Trenutno , ovaj eksploziv nije proizveden u industrijskom obimu i nije korišćen za pravljenje bombi , uglavnom zbog visoke cene sinteze . Američka mornarica je ranije izrazila interesovanje za CL-20 , koji namerava da koristi kao jednu od komponenti raketa na čvrsto gorivo . Vidi još 4,6-Tris( trinitrometil ) -1,3,5-triazin 4' -Dinitro-3,3' -diazenofuroksan ( DDF ) heptanitrokuban ( HNC ) HHTDD Iceane ( Vurtzitane ) Oktanitrokuban ( ONC ) RE faktor TEKS ( eksploziv ) Osobine Reference Literatura Dodatna literatura Lowe , DerekNovember" Things I won't work with : Hexanitrohexaazaisowurtzitane " Spoljašnje veze Нитро једињења Експлозивне хемикалије Експлозиви TNT