2018年6月14日
洛斯阿拉莫斯国家实验室
炸药化学家大卫·查韦斯在洛斯阿拉莫斯国家实验室技术区9将一个可熔融铸造炸药的杯子倒入一个铜模中。
位于马里兰州阿伯丁的洛斯阿拉莫斯国家实验室和美国陆军研究实验室的科学家已经开发出一种新型的“熔铸”爆炸材料，这种材料可能是三硝基甲苯(更通常称为TNT )的合适替代品。
洛斯阿拉莫斯炸药化学家大卫查韦斯说:「军方和实验室透过联合军火计划，一直在寻找TNT的替代者。」“无毒或低毒的东西，熔点合适，可以液化和铸造，用于各种弹药。"
新分子是一种含氮化合物，称为双噁二唑。查韦斯几十年来一直在洛斯阿拉莫斯开发高氮爆炸化合物，特别强调低爆炸敏感性和良好的环境性能。
查韦斯说:「一项重大挑战是提出一个公式，这个公式将大大超过TNT的爆炸能量，但仍具有熔模铸造能力。」“当设计一种可熔融浇铸但性能又很高的分子时，由于许多障碍，通常会遇到许多挑战。"
最大的挑战之一是从合成过程中获得足够高的材料产率。早期的程序只产生百分之四的产量，太低而不实用和负担不起。经过多次反复，科学家们把产量提高到44 %。
噁二唑的计算爆压比TNT高50 %。
他们与杰西·萨巴蒂尼和阿伯丁的同事合作，研发出一种充满氮气的24原子分子，其性能比TNT提高了1.5倍。全称是双( 1，2，4 -噁二唑)双(亚甲基)二硝酸酯。
研究将继续以千克的规模生产这种材料，进行一系列爆炸测试以及未来的毒性研究。
据疾病控制中心介绍，环境保护署已将TNT列为一种可能的致癌物，接触这种物质与血液紊乱有关，如贫血和肝功能异常。TNT最初由德国化学家朱利叶斯·威尔布兰德于1863年制备，但直到1891年才发现它作为炸药的全部潜力。TNT自1902年以来一直被用作弹药炸药。
这项研究于2018年5月25日发表在美国化学学会期刊上，有机过程研究与开发。
( A )化合物的分子构象和( B )沿B轴观察的晶体堆积。蓝色虚线表示分子内相互作用，而红色虚线表示分子间接触。
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