МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ СВОЙСТВ НАПРЯЖЕННЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Проведено моделирование пожаровзрывоопасных свойств напряженных циклических углеводородов - циклопропена, циклопропана, тетраэдрана, бицикло[1.1.0]бутана, циклобутана, про-пеллана, бициклопентана, спиро[2. 2]пентана, призмана, кубана, 3-ротана, перспироциклопро-пан[3]ротана. Выполнены расчеты концентрационных пределов распространения пламени по двум моделям - интерполяционной и молекулярной. Установлено, что вещества с напряженной молекулярной структурой обладают широкими концентрационными пределами распространения пламени. Показано, что в детонационном режиме распада соединений циклопропена, тетраэдрана, пропеллана, призмана и кубана с образованием графита и водорода удельные энергетические характеристики распада (энтальпия распада, скорость детонационной волны) превышают удельные энергетические характеристики тринитротолуола. Предложен параметр, характеризующий взрывоопасные свойства напряженных соединений, - минимальное давление, при котором возможен распад вещества при отсутствии окислителя в системе.

концентрационные пределы распространения пламени, напряженные молекулярные структуры, циклические углеводороды, энтальпия образования, скорость детонации, давление детонации, concentration flammability limits, strained molecular structures, cyclic hydrocarbons, enthalpy decay, detonation velocity, detonation pressure wave front

1. Общая органическая химия / Под общ. ред. Д. Бартона, У. Д. Оллиса. Т. 1. Стереохимия, углеводороды, галогенсодержащие соединения / Под ред. Дж. Ф. Стоддарта. Пер. с англ. под ред. Н. К. Кочеткова. - М. : Химия, 1981. - 736 с.

2. Garwood R. F. Rodd's Chemistry of Carbon Compounds. -2nd ed. / S. Coffey (ed.). -Amsterdam : Elsevier, 1964. - Vol. 1A. - P. 7-69.

3. Bracket H. Von, Bahr V. Methoden der Organischen Chemie. (Houben-Weyl). - Stuttgart: Thieme, 1970.-Vol. 5.-P. 590.

4. Hall H. K., Smith C. D., Baldt J. H. Enthalpies of formation of nortricyclene, norbornene, norborna-diene, and quadricyclane // J. Am. Chem. Soc. - 1973. - Vol. 95, No. 10. - P. 3197-3201. doi: 10.1021/ja00791a022.

5. Sletten E. M., Bertozzi C. R. A bioorthogonal quadricyclane ligation // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133, No. 44. -P. 17570-17573. doi: 10.1021/ja2072934.

6. Eaton P. E., Cole T. W. The cubane system // J. Am. Chem. Soc. - 1964. - Vol. 86, No. 5 - P. 962-964. doi: 10.1021/ja01059a072.

7. Eaton P. E., Cole T. W. Cubane // J. Am. Chem. Soc. - 1964. - Vol. 86, No. 15. - P. 3157-3158. doi: 10.1021/ja01069a041.

8. Eaton P. E. Cubanes: starting materials for the chemistry of the 1990s and the new century // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 1992. -Vol. 31,No. 11. -P. 1421-1436. doi: 10.1002/anie.199214211.

9. Лопанов A. Н., Фанина Е. А. Энтальпия переходных форм углерода // Химия твердого топлива. - 2015.-№2.- С. 41-50.

10. Nelson Н. Н. The effect of pipe diameter on the termal decomposition of acetylenes // 6th Sympos. of Combust.- 1957.-P. 823.

11. Иванов В. А., Когарко С. МЭнергия зажигания чистого ацетилена и его смесей с воздухом при повышенных начальных давлениях // Научно-технические проблемы. - 1965. - №2. - С. 105-108.

12. Лопанов А. Н., Фанина Е. А., Тихомирова К. В. Молекулярное моделирование термической устойчивости углеводородов на основе теории активированного комплекса // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы : сб. ст. V Междунар. науч.-практ. конф., 18-19 сентября 2014 г. - В2ч. - Воронеж: Воронежский институт ГПС МЧС России, 2014.- 4.1. - С. 47-52.

13. Lopanov A. N. The molecular modeling of detonating and explosive processes based on the activated complex theory // International Research Journal of Pure and Applied Chemistry. - 2012. - Vol. 2, No. 4. - P. 221-229. doi: 10.9734/IRJPAC/2012/1924.

14. Покровский Г. И. Взрыв. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Недра, 1980. - 120 с.

15. Монахов В. Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. - М. :Химия, 1972. - 416 с.

16. Лопанов А. Н., Фанина Е. А., Нестерова Н. В. Феноменологическая модель расчета концентрационных пределов распространения пламени в адиабатических условиях // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы : материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. -В2ч.-Воронеж : Воронежский институт ГПС МЧС России, 2012. -4. 1. - С. 25-27.

17. Иванов Б. А. Физика взрыва ацетилена. - М. : Химия, 1969. - 180 с.

18. Баратов А. Н., Корольченко А. Я., Кравчук Г. Н. и др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения : справочник.-В2кн.-М.: Химия, 1990. - Кн. 2. - 384 с.