文 献 综 述
1 研究背景
1.1 含能材料
含能材料指的是能够储存大量化学能，在特定条件下受到外界刺激（如摩擦、撞击、火花或震动等）时快速分解并释放能量的化合物[1]。含能材料包括爆炸物、推进剂、烟火剂等，应用广泛，在采矿工程、航空航天推进剂、烟火制造、安全气囊等领域都有不断的需求。爆炸物根据敏感度可以分为初级炸药和二级炸药，这种高能量密度材料通常是燃料（碳、氢）和氧化剂的结合，它们与氮等原子共价结合，在分解时能提供额外的热量[2]。含能化合物应具有高密度和高爆热，并具有强大的爆炸威力（通过爆压和爆速测量）。此外，在实际应用中还要考虑稳定性和对外界刺激的敏感性这两个重要参数。
1.2 金属-有机配合物
金属-有机配合物是以金属离子为中心，与有机配体通过配位键桥联结合而形成的具有离散结构或无限连续结构的化合物的统称。金属-有机配合物的构建是将晶体工程和超分子自组装的精髓具体应用到配位化学中的鲜活体现[3]。与传统单纯的无机、有机材料相比，金属-有机配合物不仅兼具有机配体和无机金属离子两者的特点和性质，而且还具有与单纯无机、有机材料不同的新奇结构和优异性能，在光、磁、催化、含能特性等方面具有潜在的应用价值。近年来，金属-有机骨架（MOF）的概念在材料学科不断渗透[4]。通过含金属的节点与电子供体有机配体的自组装可以制备出一维（1D）、二维（2D）及三维（3D）的MOF。
基于配位化学原理设计含能配合物，是制备新一代具有优异性能的绿色高能量密度材料的方法之一。在设计新的含能材料的时候，其目标特性需要根据具体应用进行定制[5]。金属配合物具有不昂贵和合成简单的优势。通过改变金属离子、配体或可以调节目标分子所需能量和性质的阴离子，就可以组合成许多不同的金属配合物。
1.3 三唑
三唑具有刚性五元环结构（如图1.1），其衍生物作为富氮杂环类化合物，分子内含有丰富的N-N键、N-C键等高势能键，有氮含量高、生成热高、配位模式多样等优点。因此三唑及其衍生物用于含能化合物有不小的优势。已有许多基于三唑的分子化合物被合成出来，三唑衍生物也常被用做配体广泛应用于含能配合物的设计与合成。
图2.1 三唑结构式
1.4 相关研究
研究者们合成了许多以三唑为基础的含能化合物。
Drake G等[6]以1-H-1,2,4-三唑、4-氨基-1,2,4-三唑和1-H-1,2,3-三唑为质子碱与硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）以及二硝胺酸（HN(NO2)2）通过一步反应，得到了三类以杂环为基础的稳定的盐。用振动光谱（IR，拉曼光谱）、多核核磁共振（NMR）谱图、物料衡算、密度测量、元素分析，还有DSC、TGA和安全性测试（撞击），对这些盐进行了表征。很多盐熔点低于100℃，但是分解温度很高（液体段长，热稳定性好），很多盐撞击感度合理。因此属于高能的离子液体。
Cudziło等[7]发表了含4-氨基-1,2,4-三唑（C2H4N4）桥联配体的高氯酸铜Ⅱ配位聚合物{[Cu(C2H4N4)3](ClO4)2}n，合成并进行了表征和性能测试。该配合物呈一维链状结构，每两个铜离子之间被三重三唑N1, N2桥连接，形成聚合物，高氯酸根离子环绕在外。其性能表明它可被认为是一种起爆药：摩擦感度较低（10 N），比较耐热（250℃以上开始分解），高起爆能量。当接触火焰时，它能以最低200 mg的压装量起爆，引发PETN炸药的爆炸。因此，有可能作为叠氮化铅和斯蒂芬酸铅的环保、安全替代品。
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