Synthesis and Calculation of Properties of N-Difluoroaminoazoles, the Novel Type of Energetic Materials

A novel class of energetic materials, N‐difluoroaminonitroazoles was synthesized. One molecule of these compounds contains simultaneously a nitro group and difluoroamine one. A method of synthesizing N‐difluoroaminonitroazoles incorporates the interaction of N‐unsubstituted nitroazoles with O‐fluorosulfonyl‐N,N‐difluorohydroxylamine (F2NOSO2F) in the presence of bases. To estimate possible prospects of these compounds, energy content, molecular crystal density, some parameters of detonation and combustion were calculated using some well‐known methods of computational chemistry, as well as some of our original schemes. In addition, thermostability (by the DTA method) and density were identified experimentally for a cross‐section row of the studied compounds. The reasons for relatively low stability of this type of substances were given. Eine neue Klasse energetischer Verbindungen, die N‐Difluoraminonitroazole, wurde hergestellt. Die Verbindungen enthalten sowohl eine Nitrogruppe als auch eine Difluoraminogruppe im Molekül. Die Herstellungsmethode für N‐Difluoraminonitroazole verbindet die Wechselwirkung zwischen N‐substituierten Nitroazolen und dem O‐Fluorsulfonyl‐N,N‐difluorhydroxylamin (FNOSO2F) in Gegenwart von Basen. Zur Abschätzung möglicher Anwendungen für diese Verbindungen wurden der Energieinhalt, die Molekülkristalldichte und einige Parameter der Detonation und Verbrennung berechnet sowohl unter Verwendung bekannter Methoden der Computerchemie als auch unserer eigenen Methoden. Zusätzlich wurde die Thermostabilität (DTA‐Methode) und die Dichte experimentell bestimmt für eine Übersichtsreihe der untersuchten Verbindungen. Die Gründe für die relativ geringe Stabilität dieser Substanztypen wurden aufgeführt. On a synthétisé une nouvelle classe de composés énergétiques, les N‐difluoroaminonitroazoles. Une molécule de ces composés contient un groupe nitro ainsi qu’un groupe difluoroamine. La méthode de synthèse des difluoroaminonitroazoles utilise l’interaction des nitroazoles à substituant N et du O‐fluorosulfonyl‐N,N‐difluorohydroxylamine (F2NOSO2F) en présence de bases. Pour évaluer les applications possibles pour ces composés, on a calculé le contenu énergétique, la densité moléculaire cristalline et quelques paramètres de détonation et de combustion en utilisant des méthodes bien connues de modèlisation chimique ainsi que nos propres méthodes. Par ailleurs, on a déterminé expérimentalement la stabilité thermique (méthode DTA) et la densité pour un