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1.2 氮杂环类含能材料
高能量密度材料(HEDM)以其高性能和低敏感性得到了各国化学家们的青睐，其用途非常广泛。高能量密度材料的研究，具有重大的学术意义和深远的应用价值。各个发达国家在此领域展开了系统、深入的研究，己经自主合成了很多种新型高能密度材料，并应用到材料、航天、国防军事，及民用爆破等地方，相对而言，我国在此方面还很落后[19]。二十世纪八十年代，美国为了提高火箭和导弹的性能，制定了高能量密度材料计划，随后日本、澳大利亚、加拿大、印度等国也制定了详细的研究计划[20-23], 目前，已经得到大规模生产的是黑索今(RDX)和奥克托今(HMX)[24,25]。
新的含能材料的设计主要方向是寻找更高爆炸性能、更低感度、化学及热稳定性更好的化合物。而一个化合物的性能主要决定于它的密度、氧平衡和生成热。其中密度是一个至关重要的因素,因为由润泽提出了Kamlet经验方程[26] ，爆压、爆速是成正比的，取决于密度。在HEDM领域，一个最新和最重要的进展是氮杂环含能材料的研究。随着科学技术的不断发展，合成新型多氮杂环化合物吸引了越来越多各国化学家们的目光。氮杂环含能材料研究出现了一些非常有价值的成果，表现出很好的稳定性、钝感性和爆炸性能。
氮杂环类化合物是近几年来新提出的一类新型氮杂环含能材料，其结构主要特征是以两个C原子为桥联接的对称氮杂环。其结构中较大的环张力,较多的N-N、C-N键，存在多个能够引入硝基等含能官能团的位置等优势，可以预测其含能量、氧平衡、钝感性非常优越，一出现就得到了广泛关注。目前研究还在实验室研究阶段，未投入到实际配方应用中，研究价值非常大，而对于迫切寻找新型低易损炸药来代替TATB的我国来说，其价值无疑是巨大的。
从基本的含能原料，双氮杂环类含能材料一步步发展，结构由简单到复杂，分子量也越来越大。如：从硝基胍逐步发展到了化合物2～7，并且在将来会出现更多更复杂的高能量密度化合物。