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哒嗪(pyndazino) 嘧啶(pyrimidine) 吡嗪(pyrazine)
图1.1 吡嗪及其同分异构体
1.1.2 吡嗪芳香亲电取代反应
吡嗪环上有两个N原子，较难发生亲电取代反应。但若加入甲氧基、羟基、氨基等活化基团，亲电取代反应的活性就会明显增强，下图为硝化反应实例[4]。
2,6-二氧吡嗪室温下反应，产率8%。
2-氯-6-甲氧基吡嗪室温下反应，产率50％。
2,6-二甲氧基吡嗪室温下反应，产率62％。
以上三例，反应的产率依次增加。其中甲氧基为活化基团，可以看出甲氧基的引入，极大提高了产物的产率。
1.1.3吡嗪芳香亲核取代反应
通常，在N的邻、对位，较易发生吡嗪的亲核取代反应，下面是一些实例[5]。
由上面的两个例子可以看出，吡嗪环上的卤素被亲核试剂取代，其产率都非常高。而当环上有活化基团时（图中为硝基），反应条件更温和，而且产率非常高。
1.2 含能材料
1.2.1 含能材料概述
含能材料(Energetic Materials)，简称为能材，它具有非常高的能量密度，也称作high energy density material（HEDM）[7]。表征数据体现出该类物质多具有爆炸、爆燃性，在一些特定条件下，会以非常高的速率输出极高能量。含能材料学的研究类似于对物质热分解性能的研究，物质热分解效能的估计、测量、评价以及优化（包括爆破点、临界温度、焓变、分解速率等）都在该学科的研究范畴内。
含能材料作为新兴能源，有着非常辽阔的运用前景，也是国防，矿井，定向爆破，飞行器燃料等军用民用工业发展的方向。
1.2.2 含能材料的分类
含能材料学，分属于材料化学，也被称作为火炸药学，其研究注重于实际应用，涉及领域较为广泛。
火工药剂（Initiating Explosive Material）是火工品的专属能材[8]，火工品比如雷管，底火和火帽等，其内部装填的便是火工药剂。火工药剂需要接受外界的能量刺激，这种刺激通常为火工品内部的能量转换，这种微刺激会使火工药剂在短时间内快速发生反应，释放大量能量。一个火工品是否可靠，放置是否安全，效能如何等，都与其内部使用的火工药剂有关。因此，它对于敏感度，可靠性，安全性以及稳定性的要求均极为严格，同时火工药剂还要保证高反应速度，高能量输出，以及低起爆条件。
火工品（Initiating Explosive Devices）也称火具。为火药和炸药的载具，比较常见的火工品有雷管，传爆管，导火索，爆炸螺栓。其广泛运用于在一些尖端军事，航天领域，比如火箭推进剂，战略导弹，核武器，航天器燃料等。火工品运用的关键之处是它的引燃过程。过程中，可以通过多种形式的能量传递，对其中的火药进行引发，如摩擦（机械能）、碰撞（机械能）、火焰（热能）、脉冲（电能）。出于安全性的考虑，在实际的弹药使用中，往往将各种火工品排成一个序列，名为传爆序列，进行梯次引爆。按照感度和威力递减的原则，从最小威力的火工品开始引爆，从而保证极佳的安全性能。例如，当弹药的装药量较大时，其危险性随之提高，可在传爆管和装药管之间，加入一个缓冲媒介，即药量稍大的辅助装药管，从而进行梯次引爆。这样既保证了引爆的最终强度，也保证了起始引爆时引爆者的安全。
1.2.3 含能材料的应用
含能材料的应用笼统的来说有两个部分，即国防工业和民用爆破。其中民爆的要求相较于国防工业要低得多，而该领域的尖端也主要集中于国防。由于含能材料研究的兴起，以及世界局势对于综合国力尤其是国防水平要求的提升，含能材料研究的进展将直接体现一个国家的科技水平。
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