DTTO와 iso-DTTO는 합성할 가치가 있는 에너지물질인가?

전문가 제언

○ 최근 순수한 질소 원자들로만 구성된 폴리나이트로젠의 합성 연구가 큰 진전을 보이지 못하면서 에너지물질 화학자들은 순수한 질소 원자대신 질소 원자가 풍부하게 포함된 분자들에 관심을 돌리면서 다양한 구조의 분자들이 예측되고, 이들에 대한 합성 연구도 활발하게 진행되고 있다.

 

○ 4개의 질소 원자가 포함된 6각형 고리 두 개가 연결된 di-1,2,3,4- tetrazine-1,3,5,7-tetraoxide(DTTO)와 이의 이성체인 iso-DTTO는 이론적으로는 존재 가능한 분자이지만, 아직 합성되지 않고 있는 고 질소 함량 에너지물질 중 하나이다. 이 두 이성체들의 구조만을 살펴볼 때 한 개의 고리 당 네 개의 질소 원자들이 가운데 2중 결합을 중심으로 양쪽으로 단일결합을 하고 있어서 이 물질이 분해될 때 많은 에너지를 방출할 수 있을 것이라는 것을 알 수 있다.

 

○ 1999년 미국 에드워드 공군기지 내 Air Force Research Laboratory 재직 중에 유명한 N5+ 이온을 합성한 Karl O. Christe는 2005년에 Office of Naval Research 지원 하에 DTTO iso-DTTO의 합성 연구를 시작하여 아홉 단계까지의 합성 과정을 개발하였으나, 스폰서의 요구로 연구를 중단하게 되었고, 특히 이 물질들의 이론 예측 결과는 비밀에 부쳐지게 되었다.

 

○ 이 글은 Christe가 DTTO와 ios-DTTO와 관련된 연구 결과 중에서 발표가 가능한 예측 기법, 특히 밀도예측과 밀도와 폭발특성 간의 상관관계 등을 정리해서 에너지물질 분야 전문 학술지인 Propellants, Explosives, Pyrotechnics 2015년 8월호(40, 463, 2015)에 발표한 것을 필자가 간단하게 요약한 것이다.

 

○ 폴리나이트로젠 분야의 세계 최고의 과학자인 Christe는 밀도 및 폭발특성 예측을 바탕으로 위 두 물질의 합성을 권유하고 있기 때문에 국내 ADD와 관련 방위산업체에서 이의 합성을 시도해 보기 바란다.

저자

Karl O. Christe, David A. Dixon, Monica Vasiliu, Ross I. Wagner, Ralf Haiges, Jerry A. Boatz, and Herman L. Ammon

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

40()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

463~468

분석자

이*웅

분석물

• DTTO와 iso-DTTO는 합성할 가치가 있는 에너지물질인가.pdf [496,863 byte]

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