有机合成实验室遇到的许多固体爆炸案例是由多氮化合物引起的，它们属于含氮高能化合物。

富含氮的化合物，如重氨基(—N=N⁺)和肼(联氨：—NH—NH—)属于高能基团。干燥的重氮盐不稳定，受热或震动易爆炸，但是也有例外。肼剧毒，极有可能致癌，当浓度较高时，即使在惰性气体中也会爆炸。还有许多含有羟胺或肟官能团的化合物也是不稳定的，有极高的分解能，有些对震动、热或摩擦较敏感。其他一些富含氮的化合物，尤其是当分子量较小或者氮/碳原子数量比接近1时，对震动、热或摩擦较敏感。

多氨唑类杂环化合物由于含氮量高，分子中含有多个N—N、N—C、N=N、N=C键等较高能量的化学键，从而显现出分解爆炸性能。虽然感度多数低于叠氮化合物，但是该类化合物普遍具有高的正生成焓，大多超过1000kJ/mol，分子结构中氨含量高，碳和氢的含量低，使之更容易达到氧平衡，燃烧爆炸时生成氮气、水和二氧化碳气体，放气量大。近些年来，对多氮唑类含能杂环化合物的研究开发已成为军工航天业寻找新的高能量密度材料(high energy density materials，HEDM)的研究热点之一。而对药物研发及生产，由于大多作为原料或中间体的多氮唑类杂环化合物具有爆炸性，它们的大量合成则受到限制。例如，苯并三氮唑进行真空蒸馏等操作时很容易发生分解爆炸，并继而引发火灾，这类爆炸事故时有发生，如图24-28所示。

图24-28 2014年4月20日某厂苯并三氮唑发生爆炸的场景

除了多氮唑类杂环，还有胍类、偶氮类和嗪类等富氮化合物，是药物研发及生产经常遇到的一类，其含氮量大多超过20%。虽然同多氮唑类杂环一样，感度一般也较低，但属于含能化合物。如果分子中含有强氧化剂或爆炸性基团，及外界对它们的刺激量超过一定阈值时，则易引起这类物质的快速分解、燃烧和爆炸，所以也需要按照含能物质来考量它们的安全性。10g以上规模的反应，特别是公斤级，则需要通过热分析仪器来进行定量测试分析。某研发人员在完成某反应后进行处理时，用油泵抽干氨基四氮唑的溶剂后，用牛角勺刮取附在瓶壁上的产物，结果发生了爆炸，碎玻璃击坏了通风橱门的玻璃、分液漏斗等，还将当事人的脸和左手手指炸伤。

C-氨基四氮唑属于高能的多氮化合物，爆炸所需的引爆能量极小，轻微摩擦产生的热量足以引爆，而且爆炸的能量极大。C-氨基四氮唑与氢氧化物混合爆炸，其硝酸盐、高氯酸盐有极强的爆炸性。

类似的一起多氮化合物爆炸事故：当事人将多次合成所得的产物(多氨化合物)装瓶保存，在装瓶过程中有一小块产物粘在瓶口，当事人用不锈钢勺拨下粘在瓶口的产物时发生爆炸，见图24-29；玻璃碎片飞溅，将当事人一只眼睛的角膜、脸、腹部和手割伤，血迹斑斑，见图24-30；当事人的耳膜也被巨大的爆炸声震伤。

原因分析：不锈钢勺与多氮化合物撞击产生的能量引爆了该化合物。

除了传统的硝基、叠氮等高能多氮化合物外，新的高能多氯化合物包括四嗪、四唑和呋喃3大类，其爆炸性能也逐渐被人们认识。

这些高能多氮化合物，含氢少，氧平衡被改变，其能量主要来源于环结构中含有的更高能的N―N键、C—N键和更大的环张力。它们作为中间体和最终产物的一部分，在药物研发领域应用广泛，在合成反应中需要引起高度重视和密切注意，并以首先进行安全评估为要。

即使很简单的分子结构也可能由于某些因素而发生分解爆炸。例如，一桶羟胺刚由供应商送至某公司门口，就发生了爆炸；仓库内一瓶2，4，6-三甲基苯磺酰羟胺突然爆炸。这种爆炸是经常发生的，但至今对其分解爆炸机理尚不明确。因此，羟胺及其衍生物不能在密闭体系中进行加热反应，存储运输也要求低温。

以上主要讨论的是多氮类固体化合物的分解爆炸。固体分解爆炸有时很难预料，在有些情况下规律性不好，所以对于规模较大的可疑反应，最好预先做DSC等热稳定性测试。

文章来源：《有机合成安全学》

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