Октанитрокубан

Октанитрокубан — C₈(NO₂)₈ — полное нитропроизводное кубана, бесцветные кристаллы, было синтезировано в США в 1999 году группой Филипа Итона (University of Chicago) в сотрудничестве с Ричардом Джиларди (Naval Research Laboratory in Washington) путём нитрозирования литиевой соли гексанитрокубана нитрозилхлоридом с последующим окислением нитрозогрупп до нитрогрупп озоном при −78 °C.

Октанитрокубан
Общие
Хим. формула	C₈N₈O₁₆
Классификация
Номер CAS	99393-63-2
PubChem	11762357
ChemSpider	9937054
SMILES
C12(C3(C4(C1(C5(C2(C3(C45[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-]
InChI
InChI=1S/C8N8O16/c17-9(18)1-2(10(19)20)5(13(25)26)3(1,11(21)22)7(15(29)30)4(1,12(23)24)6(2,14(27)28)8(5,7)16(31)32
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

История

Интерес к октанитрокубану возник в 1990-х годах как к высокоэффективному взрывчатому веществу, так как расчёты его свойств, благодаря высокой симметрии структуры, предсказывали высокую плотность (1.9 — 2.2 г/см³) и высокую температуру плавления, а также значительную энтальпию образования вследствие существенного искажения валентных углов sp³-гибридизованных атомов углеродного скелета (90° вместо 109°28’) и нулевому кислородному балансу. Сочетание такой высокой плотности и высокой энергии должно привести к высокой объёмной плотности энергии и детонационным характеристикам, так как скорость детонации пропорциональна плотности, а её давление — квадрату плотности взрывчатого вещества.

На практике оказалось, что плотность синтезированного октанитрокубана составляет 1,979 г/см³, и, таким образом, объёмная плотность энергии близка к октогену и ниже, чем у гексанитрогексаазаизовюрцитана (CL-20).

Физико-химические свойства

Белое кристаллическое вещество с плотностью 1,979 г/см³. Возгоняется около 200 °C.

Взрывчатые характеристики октанитрокубана

Все взрывчатые характеристики октанитрокубана расчетные. Практические измерения взрывчатых свойств нигде не описаны и видимо не проводились из-за малой доступности вещества.

• Теоретическая скорость детонации: 10600 м/сек (для сравнения: CL-20 — 9450 м/сек)
• Практическая скорость детонации: не более 10100 м/сек
• Давление детонации: 489 кбар (для сравнения: у CL-20 = 482.3 кбар, у гексогена = 349 кбар, у октогена = 395 кбар)
• Температура взрыва: 5800 °C

Литература

• Horst H. Krause. New Energetic Materials. // in Energetic Materials. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., 2005 (недоступная ссылка). ISBN 978-3-527-30240-6