JP7118514B2 - 化合物のエネルギー材料としての使用 - Google Patents

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Description

本発明は、エネルギー材料分野に関し、具体的には、ペロブスカイト型化合物のエネルギー材料としての使用に関する。
エネルギー化合物は、高エネルギー密度を有する爆発性物質である。最初のエネルギー材料は、紀元９世紀に発明された中国の黒色火薬である。黒色火薬は、硫黄、硝酸カリウム及び木炭粉末を混合して製造されたものであり、効果が悪く性能が不安定である。到了近代では、ニトログリセリンは、最初医療製品として開発されたが、後続の生産において、強力な爆薬として使用できることが発見された。ニトログリセリンの性能は黒色火薬よりも遥かに優れているが、高感度であるため、生産や輸送が非常に危険である。アルフレッド・ベルンハルト・ノーベルは、絶え間ない研究開発したところ、珪藻土がニトログリセリンを吸着でき、ある程度に爆発性能に影響を与えるが、製品の安全性を効果的に向上できることを発見した。これをきっかけに、ニトログリセリンの工業規模の使用は始まった。現代社会に入って以来、性能がニトログリセリンを超えた爆薬は絶えず発見され使用されている。有名なトリニトロトルエン（ＴＮＴ）、ＴＮＴよりも爆発性能が強い有機エネルギー材料であるヘキソーゲン（ＲＤＸ）及びオクトーゲン（ＨＭＸ）は、世界中で幅広く武器弾薬に使用されている。近年、性能がより優れたが高価で複雑な有機爆薬であるヘキサニトロヘキサアザイソウルチタン（ＣＬ－２０）の工業プロセスは、中国の科学者によって開発され、我が国の軍事弾薬の発展を推進した。近年、いくつかの帯有エネルギー基を有する金属有機骨格化合物（例えば、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１３，５２，１４０３１；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１３，１９，１７０６）は注目されており、このような化合物は、高い基制御性及び理論計算による高爆発熱性能を有するため、次世代の爆薬開発の重要方向として見なされている。
現代の爆薬開発の発展中、多種の爆薬は、諸性能上に進展を取得したが、必然的に欠陥が存在する。例えば、爆発性を有する過塩素酸カリウムは、閃光弾の共酸化剤として使用されたが、衝撃感度が高いため、輸送途中で爆発しやすいことで最終にその使用が放棄されることになった（《Ｈｉｇｈ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ，Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ》第３４７頁；Ｊａｉ Ｐｒａｋａｓｈ Ａｇｒａｗａｌ編著；Ｗｉｌｅｙ－ＶＣＨ出版社 ２０１０）。従来の有機エネルギー材料及び基礎研究段階にある金属有機骨格エネルギー材料には、爆発性能が優れた材料が少なくないが、殆どは合成プロセスが複雑で、手順が多く、高価で、安定性が悪く、衝突や摩擦等に非常に敏感などの欠点が存在するので実用にならない。そのため、低コスト、高エネルギー密度、低感度（高安全性）等の利点を有する低感度高エネルギー材料を如何に設計し合成するかは、エネルギー材料分野において課題となっている。
本発明の目的は、新規エネルギー材料を提供することである。
本発明の別の目的は、良好な安全性を有するエネルギー材料を提供することである。
本発明の別の目的は、爆発性が良好なエネルギー材料を提供することである。
本発明の別の目的は、エネルギー密度が高いエネルギー材料を提供することである。
エネルギー材料分野において、本発明は、初めてペロブスカイト型化合物をエネルギー材料として使用したところ、それがエネルギー材料として特に適していることを画期的に発見した。
上記ペロブスカイト型化合物は、エネルギー基、例えばＣｌＯ４ －エネルギー基を有する。このようなエネルギー材料は、爆薬として使用され得るが、この限りではない。例えば、推進薬、ロケット燃料又はエアバッグのガス発生剤として使用されてもよい。
ペロブスカイト型化合物は、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）に類似する結晶構造を有する固体化合物であり、化学式がＡＢＸ３である。ここで、ＡとＢはサイズの異なる陽イオンであり、Ｘは陰イオンである。その理想的な構造は、高対称性の立方晶系に属し、その構造的特徴は、以下のように記述することができる。即ち、各Ｂサイト陽イオンは、隣接する６つのＸ陰イオンに結合し、各Ｘ陰イオンは、隣接する２つのＢサイト陽イオンに結合することで、立方体の籠状単位からなる三次元陰イオン骨格が形成され、Ａサイト陽イオンは、これらの立方体の籠状単位の空洞に充填される。Ａは少なくとも１種の陽イオンであり、Ｂは少なくとも１種の陽イオンであり、Ｘは少なくとも１種の陰イオンである。ペロブスカイトに１種以上のＡ陽イオンを含む場合に、異なるＡ陽イオンは、Ａサイトに規則的又はランダムに分布することができる。ペロブスカイトに１種以上のＢ陽イオンを含む場合に、異なるＢ陽イオンは、Ｂサイトに規則的又はランダムに分布することができる。ペロブスカイトに１種以上のＸ陰イオンを含む場合に、異なるＸ陰イオンは、Ｘサイドに規則的又はランダムに分布することができる。
現在、ペロブスカイト型化合物は、強誘電性材料、光電材料、電磁気材料等として幅広く研究、応用されている。
本発明の一発見として、Ａ陽イオンがＢ陽イオンよりも大きいペロブスカイト型化合物において、Ｘはエネルギー陰イオン基である。このようにして形成された立体構造を有する化合物は、エネルギー材料の作用を発揮すると共に、従来のエネルギー材料の欠陥を克服することができる。例えば、本発明者は、ペロブスカイト型の構造特徴により、このような化合物は比較的高い安定性を有し、従来技術における爆薬の安定性の悪さによる不安全を克服することができると共に、その構造には大量のエネルギー基を含み、且つこれらの酸化性エネルギー陰イオンと還元性有機陽イオンとが空間に交互に並んでいることにより、このような化合物は爆発時に優れた瞬時エネルギーを有することを推測した。ペロブスカイト型の空間的な立体構造により、保存時の低感度及び爆発時の瞬時エネルギーの２つの矛盾する特性を両立することができ、それによって、このような化合物は、特にエネルギー材料、例えば、低感度、高エネルギーの爆薬として適用される。
エネルギー基は爆発性を有する基であるが、爆発性基を含む化合物は全て爆発性を有するわけではない。化合物が爆発性を有するかどうか、単一の基ではなく、分子全体の構造に依存する（《爆薬学》第３頁、張華祝ら著、北京：兵器工業出版社、２００４）。一般的な爆発性を有する基は、ＣｌＯ３ －、ＣｌＯ４ －、 ＮＯ３ －、ＯＮＣ－、Ｎ（ＮＯ２）２ －、アゾ基、アジドイオン、ニトロ基等の基がある。
本発明のＸは、少なくとも１種の陰イオンエネルギー基であり、上記Ｘは、酸化性陰イオンエネルギー基、好ましくは一価の陰イオンエネルギー基、より好ましくは一価のハロゲン成分含有エネルギー基であることができる。
いくつかの実施例では、陰イオンエネルギー基（Ｘ）は、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＯＮＣ－、ＮＯ３ －、Ｎ（ＮＯ２）２ －のうちの１種又は２種以上であり得る。
いくつかの好ましい実施例では、陰イオンエネルギー基（Ｘ）は、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種以上であり得る。
本発明のＡは、少なくとも１種の有機陽イオンであり、特にＡは、還元性有機陽イオンである。
好ましくは、Ａは少なくとも１種の窒素含有有機陽イオンである。
好ましくは、Ａは少なくとも１種の窒素含有複素環有機陽イオンである。
より好ましくは、Ａは少なくとも１種の６員環を含む窒素含有複素環有機陽イオンである。
代替的な実施例として、上記Ａは、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、ピラジン、ピペラジン、３－アミノピロリジン、イミダゾリン、アミノトリアゾール、アミノテトラゾリウム、エチレンジアミン、ジシアンジアミド、フェニレンジアミン、１，５－ジアミノペンタン、シクロヘキサンジアミン等の有機物をプロトン化した有機陽イオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上である。
代替的な実施形態として、Ａは以下の有機陽イオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものである。
Figure 0007118514000001
より好ましくは、Ａは、以下の有機陽イオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものである。
Figure 0007118514000002
Ａ成分の有機陽イオンの誘導体とは、有機陽イオンにおける水素原子が同時又は非同時に置換基によって置換されたものであり、一般的な置換基は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン、スルフヒドリル基、ペルオキシ基、アゾ基及びニトロ基等がある。
本発明のＢは少なくとも１種の一価の陽イオンである。
代替的な実施形態として、Ｂはアルカリ金属イオン、ＮＨ４ ＋の陽イオンのうちの１種又は２種以上から選択されるものである。
上記アルカリ金属イオンは、好ましくはＮａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものである。
好ましくは、Ａは１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、より好ましくは、Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンのうちの１種又は２種からなる群より選択されるものである。
好ましくは、ＢはＮａ＋、Ｋ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、より好ましくは、ＢはＮａ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種からなる群より選択されるものであり、より好ましくは、ＢはＮＨ４ ＋である。
より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、又はＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種から洗濯物であり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －である。
さらに好ましい実施例として、本発明のＡＢＸ３において、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンのうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＢはＮａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －、ＩＯ４ －のうちの１種、２種又は３種から選択されるものであり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、又はＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種から選択されるものである。
さらに好ましい実施例として、本発明のＡＢＸ３において、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンのうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＢはＮａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種から選択されるものであ理、又はＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －である。
さらに好ましい実施例として、本発明のＡＢＸ３において、
Ａは、有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンのうちの１種又は２種から選択されるものであり、
ＢはＮａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、又はＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －である。
特に好ましい実施例として、本発明のＡＢＸ３において、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンのうちの１種又は２種から選択されるものであり、
ＢはＮａ＋、Ｋ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、又はＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －である。
最も好ましい実施例として、本発明のＡＢＸ３において、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンから選択されるものであり、
ＢはＮａ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、又はＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種又は２種から選択されるものであり、より好ましくは、ＸはＣｌＯ４ －である。
特定の実施例として、本発明のＡＢＸ３において、Ａ、Ｘは上記の任意の可能な選択肢から選択され、ＢはＮＨ４ ＋である。
より具体的な特定の実施例として、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種、２種以上から選択されるものであり、
ＢはＮＨ４ ＋である。
ＢがＮＨ４ ＋である場合、化合物が完全に爆発した後に金属塩の固体物質の残留がなく、単位モルあたりの発生ガス量は１５．２５モルと高い。この特性により、爆薬、ロケット燃料、推進薬及びエアバッグのガス発生剤等としての使用により有利である。ガス発生量に対する要求が高い応用分野、例えばロケット燃料には特に適している。
別の特定の実施例として、本発明のＡＢＸ３において、Ａ、Ｘは上述した任意の可能な選択肢から選択され、ＢはＮａ＋である。
より具体的な特定の実施例として、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －のうちの１種、２種以上から選択されるものであり、
ＢはＮａ＋である。
より好ましくは、Ａは１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンから選択されるものであり、ＸはＣｌＯ４ －であり、ＢはＮａ＋である。
ＢがＮａ＋である場合に、ＢがＫ＋である場合に比べて、理論的には、特別な優位性はその密度が低くなることである。通常、低くなった密度ρはエネルギー材料の性能を低下させると考えられている（エネルギー材料の爆速Ｄ及び爆圧Ｐを計算するＫａｍｌｅｔ－Ｊａｃｏｂ方程式はそれぞれＤ＝１．０１Φ１／２（１＋１．３０ρ）、Ｐ＝１．５５８Φρ２である。ここで、Φ＝３１．６８Ｎ（ＭＱ）１／２であり、Ｎは単位質量あたりの材料の発生ガスのモル数であり、Ｍは発生ガスの平均モル質量であり、Ｑは単位質量あたりの材料の放熱量である。したがって、密度の爆速及び爆圧に対する影響には正の相関があり、そのうち、爆圧に対する影響には二乗指数の関係がある）。しかし、本発明 （実施例１） では、エネルギー材料として使用されるときに、軽いナトリウムイオンを用いると材料密度が低下することを予測し、材料の爆速、爆圧に悪影響を与えることを推測したが、実験及び理論計算から明らかになるように、ナトリウムイオンを使用した結果、逆に多くの性能上より良い効果が得られた。例えば、ＤＡＰ－１（実施例１；このペロブスカイト型化合物のＢはＮａ＋）は、ＤＡＰ－２（実施例２；このペロブスカイト型化合物のＢはＫ＋）に比べて、単位質量当たりの放熱量が向上し、単位質量当たりのガス発生モル量も向上した。ＤＡＰ－１の爆速、爆圧の理論的予測値は共にＤＡＰ－２よりも高い。また、ＤＡＰ－１の原料である過塩素酸ナトリウムは、ＤＡＰ－２の原料である過塩素酸カリウムに比べて極性溶剤に溶解しやすく、ＤＡＰ－１の合成に必要な溶剤がＤＡＰ－２の合成よりも遥かに少ないため、実験上も生産上も、ＤＡＰ－１の合成はより便利である。ＤＡＰ－１は、ＤＡＰ－２よりも高エネルギー爆薬及び推進薬分野における応用にはより適している。
別の特定の実施例として、本発明のＡＢＸ３において、Ａ、Ｂは上述した任意の可能な選択肢から選択され、ＸはＮＯ３ －である。
より具体的な特定の実施例として、
Ａは有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＢはＮａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
ＸはＮＯ３ －である。
ＸがＮＯ３ －である場合、化合物にはハロゲン元素が含まれないため、爆発後にハロゲン化水素ガスが発生しないため、特徴信号を低減させ、環境汚染を減少させる。この特性により、該化合物は、低特徴信号が要求される応用分野、例えば低特徴信号推進薬又はロケット燃料に特に適用される。
ＡＢＸ３は、Ａ成分、Ｂ成分及びＸ成分を任意の順序で液体反応系に加え、反応させることで得ることができる。液体反応系は、好ましくはＡ成分、Ｂ成分及びＸ成分を溶解できる極性溶剤である。ＡＢＸ３は既知の合成方法により合成してもよい。反応温度は特に限定されず、極めて広い範囲内、例えば０～１００℃で調整することができる。
一実施形態では、本発明は、ＡＢＸ３の製造方法を提供する。該方法は、
Ａ成分を極性溶剤に加えた後、さらにＸ成分を加え、均一に撹拌するステップ１）と、
Ｂ成分を極性溶剤に溶解するステップ２）と、
ステップ１）及びステップ２）の溶液を混合し、十分に撹拌し、ろ過し、エタノールで濾過残渣を洗浄し、真空乾燥させることにより、白色粉末状のエネルギー化合物を得るステップ３）と、を含む。
上記Ａ成分は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン又はその誘導体、ピラジン又はその誘導体、ピペラジン又はその誘導体、１－酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン又はその誘導体、１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン又はその誘導体、１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩のうちの少なくとも１種である。
好ましくは、上記Ｂ成分の陽イオンは、アルカリ金属イオン、ＮＨ４ ＋のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、Ｂ成分は、アンモニウムイオン含有塩、ナトリウムイオン含有塩、カリウムイオン含有塩、ルビジウムイオン含有塩、セシウムイオンイオン含有塩、アンモニウムイオン含有塩基、ナトリウムイオン含有塩基、カリウムイオン含有塩基、ルビジウムイオン含有塩基、セシウムイオン含有塩基のうちの少なくとも１種である。
上記Ｘ成分はハロゲン含有エネルギー基の酸、ハロゲン含有エネルギー基の塩基のうちの少なくとも１種である。
上記極性溶剤は、水、エタノール、メタノールのうちの１種又は２種以上から選択されるものである。
非限定的な例として、上記１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンを含む有機塩は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩である。
上記１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン誘導体を含む有機塩は、２－ヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩、２－カルボニル－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩、２－メチル－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩のうちの少なくとも１種である。
上記１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオンを含む有機塩は、ピラジンの塩酸塩である。
上記１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン誘導体を含む有機塩は、２－ヒドロキシ－ピラジンの塩酸塩、２－メチル－ピラジンの塩酸塩のうちの少なくとも１種である。
上記１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオンを含む有機塩は、ピペラジンの塩酸塩である。
上記１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン誘導体を含む有機塩は、２－ヒドロキシ－ピペラジンの塩酸塩、２－メチル－ピペラジンの塩酸塩のうちの少なくとも１種である。
上記１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンを含む有機塩は、１－酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩である。
上記１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン誘導体を含む有機塩は、２－ヒドロキシ－１－酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩、２－カルボニル－１－酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩のうちの少なくとも１種である。
上記１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオンを含む有機塩は、１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩である。
上記１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン誘導体を含む有機塩は、２－ヒドロキシ－１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩、２－カルボニル－１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの塩酸塩のうちの少なくとも１種である。
上記アンモニウムイオン塩は、過塩素酸アンモニウム、テトラフルオロホウ酸アンモニウム、過ヨウ素酸アンモニウム、過レニウム酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、塩化アンモニウム、フッ化アンモニウムのうちの少なくとも１種である。
上記ナトリウム塩は、過塩素酸ナトリウム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、過ヨウ素酸ナトリウム、過レニウム酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化ナトリウムのうちの少なくとも１種である。
上記カリウム塩は、過塩素酸カリウム、テトラフルオロホウ酸カリウム、過ヨウ素酸カリウム、過レニウム酸カリウム、炭酸カリウム、硝酸カリウム、リン酸カリウム、塩化カリウム、フッ化カリウムのうちの少なくとも１種である。
上記ルビジウム塩は、過塩素酸ルビジウム、テトラフルオロホウ酸ルビジウム、過ヨウ素酸ルビジウム、過レニウム酸ルビジウム、炭酸ルビジウム、硝酸ルビジウム、リン酸ルビジウム、塩化ルビジウム、フッ化ルビジウムのうちの少なくとも１種である。
上記セシウム塩は、過塩素酸セシウム、テトラフルオロホウ酸セシウム、過ヨウ素酸セシウム、過レニウム酸セシウム、炭酸セシウム、硝酸セシウム、リン酸セシウム、塩化セシウム、フッ化セシウムのうちの少なくとも１種である。
上記アンモニウムイオン含有塩基はアンモニア水である。
上記ナトリウムイオン含有塩基は水酸化ナトリウムである。
上記カリウムイオン含有塩基は水酸化カリウムである。
上記ルビジウムイオン含有塩基は水酸化ルビジウムである。
上記セシウムイオン含有塩基は水酸化セシウムである。
好ましくは、上記Ｘ成分は過塩素酸根を含む物質である。例えば、過塩素酸であることが好ましい。
上記極性溶剤は、水、エタノール、メタノールのうちの少なくとも１種である。
いくつかの実施例では、ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３に過塩素酸根を含む場合に、その過塩素酸根の赤外線吸収スペクトルの特徴的なピークは、１０７０～１１００ｃｍ－１及び６１７～６３７ｃｍ－１にある。
硝酸根を含む場合に、その硝酸根の赤外線吸収スペクトルの特徴的なピークは、１３７５～１３９０ｃｍ－１及び８４５～８６０ｃｍ－１にある。
立方晶系にある場合に、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、約１２．１±０．７０°、２１．１±１．００°及び２４．４±１．２０°にある。さらに、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、約１２．１±０．７０°、２１．１±１．００°、２４．４±１．２０°、２７．４±１．３０°及び３６．５７±０．８８°にある。
単斜晶系にある場合に、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、約１２．６±０．５°、２１．７±０．５°、２２．４±０．５°、２２．７±０．５°、２５．４±０．５°及び２６．８±０．５°にある。さらに、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、約１２．６±０．５°、２１．７±０．５°、２２．４±０．５°、２２．７±０．５°、２５．４±０．５°、２６．８±０．５°、２７．２±０．５°、３７．７±０．５°、３８．４±０．５°にある。
六方晶系にある場合に、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、約１７．７±０．５°、２０．４±０．５°、２３．９±０．５°、２４．８±０．５°、２９．７±０．５°及び３０．５±０．５°にある。さらに、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、約１０．３±０．５°、１７．７±０．５°、２０．４±０．５°、２３．９±０．５°、２４．８±０．５°、２７．０±０．５°、２９．７±０．５°、３０．５±０．５°、３２．２±０．５°、３７．０±０．５°にある。
本発明は、以下の有益な効果を有する。
（１）本発明のエネルギー化合物は、爆発熱が高く、エネルギー密度が高く、理論爆発熱が１．５３ｋｃａｌ／ｇと高く、結晶密度が１．８～２．３ｇ／ｃｍ３であり、対応するエネルギー密度が３．１１ｋｃａｌ／ｃｍ３と高い。
（２）本発明のエネルギー化合物は、爆速が高く、Ｋａｍｌｅｔ－Ｊａｃｏｂ算式により算出した理論爆速が８．８５ｋｍ／ｓと高い。
（３）本発明のエネルギー化合物は、爆圧が高く、Ｋａｍｌｅｔ－Ｊａｃｏｂ算式により算出した理論爆圧が３７．３ＧＰａと高い。
（４）本発明のエネルギー化合物は、安全性が良好であり、衝撃感度、摩擦感度及び静電気感度が極めて低く、熱感度爆発温度が３４０℃に達することができる。
（５）本発明のエネルギー化合物は、揮発性がないため、長期間保存しても分解や吸湿することがない。
（６）本発明のエネルギー化合物は、室温での結晶性が単一で、原料コストが低く、生産プロセスが簡単であるため、安全且つ大量に製造することができる。
図１は、エネルギー化合物ＤＡＰ－１の構造模式図である。 図２は、実施例１～７のエネルギー化合物の粉末Ｘ線回折スペクトルである。 図３は、実施例１のエネルギー化合物ＤＡＰ－１の赤外線スペクトルである。 図４は、実施例１のエネルギー化合物ＤＡＰ－１の熱重量分析スペクトルである。 図５は、実施例１のエネルギー化合物ＤＡＰ－１の示差走査熱量スペクトルである。 図６は、実施例２のエネルギー化合物ＤＡＰ－２の熱重量分析スペクトルである。 図７は、実施例２のエネルギー化合物ＤＡＰ－２の示差走査熱量スペクトルである。 図８は、実施例３のエネルギー化合物ＤＡＰ－３の熱重量分析スペクトルである。 図９は、実施例３のエネルギー化合物ＤＡＰ－３の示差走査熱量スペクトルである。 図１０は、実施例４のエネルギー化合物ＤＡＰ－４の熱重量分析スペクトルである。 図１１は、実施例４のエネルギー化合物ＤＡＰ－４の示差走査熱量スペクトルである。 図１２は、実施例５のエネルギー化合物ＤＡＰ－Ｏ２２の熱重量分析スペクトルである。 図１３は、実施例５のエネルギー化合物ＤＡＰ－Ｏ２２の示差走査熱量スペクトルである。 図１４は、実施例７のエネルギー化合物ＤＡＰ－Ｏ２４の示差走査熱量スペクトルである。 図１５は、実施例８のエネルギー化合物ＰＡＰ－１の粉末Ｘ線回折スペクトルである。 図１６は、実施例８のエネルギー化合物ＰＡＰ－１の熱重量分析スペクトルである。 図１７は、実施例８のエネルギー化合物ＰＡＰ－１の示差走査熱量スペクトルである。 図１８は、実施例９のエネルギー化合物ＰＡＰ－４の示差走査熱量スペクトルである。 図１９は、実施例１０のエネルギー化合物ＤＡＮ－２の粉末Ｘ線回折スペクトルである。 図２０は、実施例１０のエネルギー化合物ＤＡＮ－２の赤外線スペクトルである。 図２１は、実施例１０のエネルギー化合物ＤＡＮ－２の熱重量分析スペクトルである。 図２２は、実施例１０のエネルギー化合物ＤＡＮ－２の示差走査熱量スペクトルである。 図２３は、実施例１１のエネルギー化合物ＤＡＮ－４の粉末Ｘ線回折スペクトルである。 図２４は、実施例１１のエネルギー化合物ＤＡＮ－４の熱重量分析スペクトルである。 図２５は、実施例１１のエネルギー化合物ＤＡＮ－４の示差走査熱量スペクトルである。
本発明者は、エネルギー基を有する一連のペロブスカイト型化合物を設計し、それらを新規な高性能爆発物としてエネルギー分野に応用される将来性に対して関連する実験研究を始めて行った。本発明において、エネルギー基を含むペロブスカイト型エネルギー化合物（ＡＢＸ３；以下の実施例において「ＤＡＰ」と略称され、それぞれ番号を付けられる）を提案する。実験及び計算により明らかになるように、このようなエネルギー化合物は、そのエネルギー密度及び爆発性が従来の高性能軍用爆薬ＲＤＸ、ＨＭＸと同等であり、安全性がそれ以上であり、揮発性を有せず、吸湿することがなく、原料が低価で入手しやすく、合成プロセスが簡単で、エネルギー分野で実用的価値を有する新規なエネルギー化合物である。
ＡＢＸ３の合成は本発明の合成方法により行うことができる。Ｚ．Ｍ．Ｊｉｎらによって開示されているペロブスカイト化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］の合成方法により行ってもよい（Ｚ．Ｍ．Ｊｉｎ，Ｙ．Ｊ．Ｐａｎ，Ｘ．Ｆ．Ｌｉ，Ｍ．Ｌ．Ｈｕ，Ｌ．Ｓｈｅｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００３，６６０，６７）。
ＡＢＸ３のＸは少なくとも１種の陰イオンエネルギー基である。エネルギー基とは爆発性を有する基をいう。一般的な爆発性基にはＣｌＯ３ －、ＣｌＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －、ＯＮＣ－、アゾ基、アジドイオン、ニトロ基等の基が含まれるが、これらに限られない。
ＡＢＸ３において、例えばＸは、１種又は２種以上のイオンを含んでもよい。例えば、２種、３種、４種、５種、６種、７種、８種、９種、１０種…のＸイオンが混在することができる。Ａ、Ｂも同様である。ペロブスカイトに２種以上のＡ陽イオンを含む場合に、異なるＡ陽イオンは、Ａサイトに規則的又はランダムに分布することができる。ペロブスカイトに２種以上のＢ陽イオンを含む場合に、異なるＢ陽イオンは、Ｂサイトに規則的又はランダムに分布することができる。ペロブスカイトに２種以上のＸ陰イオンを含む場合に、異なるＸ陰イオンは、Ｘサイトに規則的又はランダムに分布することができる。
このように、本明細書に記載の「Ｘは少なくとも１種の…基／イオン」、「Ａは少なくとも１種の…基／イオン」、「Ｂは少なくとも１種の…基／イオン」、「Ｘは…から選択される」、「Ａは…から選択される」、「Ｂは…から選択される」等の表現は、例えばＸの場合、ＡＢＸ３の三次元骨格において、多くのＸサイトがあり、各Ｘサイトが１種のイオンからなり、三次元骨格においてこれらのＸサイトが同じイオンからなってもよいが、異なる多種のイオンからなってもよく、異なるイオンからなるときに、少なくともいつかのサイト（又は大部分のサイド）が…基／イオンであると理解されるべきである。この場合に、ＡＢＸ３の三次元骨格には上記…基／イオン又は他の不純物イオンではない少数のサイトが存在してもよく、これらのサイトの数が全体の性能に大きい影響を与えなければよい。上記少数のサイトは、例えばモル数が５０％以下であり、例えば４０％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％又は１％以下である。Ａ、Ｂも同様である。
本発明において、粉末Ｘ線回折同定、単結晶構造特徴付け試験、赤外分光特徴付け、熱安定性特徴付け、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）、感度特徴付け、爆発熱／爆圧／爆速値計算を含む多種の同定及び特徴付け方法を行う。
室温条件下の粉末Ｘ線回折データは、Ｂｒｕｋｅｒ Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ回折計で収集される（Ｃｕ－Ｋα線；θ：２θ連動、ステップ走査、２θインクリメント：０．０２°）。単結晶Ｘ線回折データは、 Ｏｘｆｏｒｄ Ｇｅｍｉｎｉ Ｓ Ｕｌｔｒａ ＣＣＤ回折計で収集される（グラファイトモノクロメーター；Ｍｏ－Ｋα線、ω走査方式；吸収補正：ＳＡＤＡＢＳプログラム）。直接法により解析し、さらに、フーリエ変換差分法及び最小二乗法により全ての非水素原子の座標を求め、最後に最小二乗法により構造を補正する。化合物の有機水素原子は、理論水素化法により得られる。計算は、ＰＣでＯｌｅｘ２及びＳＨＥＬＸプログラムパッケージにより完成する。赤外線スペクトルデータは、ＩＲ Ｔｅｎｓｏｒ２７装置で収集され、具体的には、乾燥試料とＫＢｒを透明シートにプレスして試料を測定する。熱重量分析データは、ＴＡ Ｑ５０装置で収集される（窒素ガス雰囲気、走査速度：５℃／ｍｉｎ）。ＤＳＣ曲線はＴＡ ＤＳＣ Ｑ２０００装置で収集される（窒素ガス雰囲気、走査速度：５℃／ｍｉｎ）。
感度特徴付けは、中国国家軍事基準ＧＪＢ７７２Ａ－９７に準じて衝撃、摩擦、熱感度試験を行う。衝撃感度は、６０１．１爆発確率法により測定する。摩擦感は、６０２．１爆発確率法により測定する。熱感度試験の方法は、６０６．１爆発温度５秒遅延法である。静電気感度試験の方法はＷＪ／Ｔ ９０３８．３－２００４工業火工薬剤試験方法第３部分：静電気スパーク感度試験による。
室温下、過塩素酸根の赤外線吸収スペクトルにおける特徴的なピークは１０７０～１１００ｃｍ－１（非対称伸縮振動）及び６１７～６３７ｃｍ－１（非対称曲げ振動）にある。硝酸根の赤外線吸収スペクトルにおける特徴的なピークは１３７５～１３９０ｃｍ－１（非対称伸縮振動）及び８４５～８６０ｃｍ－１（非対称曲げ振動）にある。
好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｎａ（ＣｌＯ４）３］（「ＤＡＰ－１」と記する）であり、２２３Ｋで立方晶系のＰａ－３空間群に結晶化し、単位格子の長さが１４．１５３７（１）Aであり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．３±０．５°、２１．５±０．５°、２４．９±０．５°、２７．９±０．５°、３５．６±０．５°、３７．２±０．５°に発生する。熱安定性分析結果は、その爆発温度が３６０℃と高いことを示す。示差走査熱量分析結果は、３６０℃で分解して放出した熱量が４３９８Ｊ／ｇに達することを示す。安全性特徴付け結果は、国家軍事基準に準じる場合に、ＤＡＰ－１が衝撃感度、摩擦感度及び静電気スパーク感度試験においていずれも低感度であり、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＰ－１の衝撃感度が約１７Ｊであり、摩擦感度が約３６Ｎであることを示す。ＤＡＰ－１の爆発温度は３４０℃（５ｓ遅延期間法）と高い。密度汎関数ＤＦＴ理論により得られたエネルギー化合物の爆発熱、爆速及び爆圧値は、それぞれ１．５３ｋｃａｌ／ｇ、８．８５ｋｍ／ｓ及び３７．３１ＧＰａである。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］ （「ＤＡＰ－２」と記する）であり、２２３Ｋで立方晶系のＰａ－３空間群に結晶化し、単位格子の長さが１４．２９１０（１）Aであり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．１５±０．５°、２１．２７±０．５°、２４．６３±０．５°、２７．６４±０．５°、３５．２０±０．５°、３６．８９±０．５°に発生する。熱安定性分析結果は、その爆発温度が３６２℃と高いことを示す。示差走査熱量分析結果は、３７７℃で分解して放出した熱量が４０７６Ｊ／ｇに達することを示す。安全性特徴付けは、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＰ－２の衝撃感度が約１６Ｊであり、摩擦感度が約４２Ｎであることを示す。密度汎関数ＤＦＴ理論により得られたエネルギー化合物の爆発熱、爆速及び爆圧値は、それぞれ１．４６ｋｃａｌ／ｇ、８．６４ｋｍ／ｓ 及び３５．７３ＧＰａである。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｒｂ（ＣｌＯ４）３］（「ＤＡＰ－３」と記する）であり、２２３Ｋで立方晶系のＰａ－３空間群に結晶化し、単位格子の長さが１４．４５３（２）Aであり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．０±０．５°、２１．０±０．５°、２４．３±０．５°、２７．３±０．５°、３４．７±０．５°、３６．４±０．５°に発生する。熱安定性分析結果は、その爆発温度が３４３℃と高いことを示す。示差走査熱量分析結果は、３６９℃で分解して放出した熱量が３７９７Ｊ／ｇに達することを示す。安全性特徴付け結果は、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＰ－３の衝撃感度が約２２Ｊであり、摩擦感度が約２８Ｎであることを示す。密度汎関数ＤＦＴ理論により得られたエネルギー化合物の爆発熱、爆速及び爆圧値は、それぞれ１．３３ｋｃａｌ／ｇ、８．４３ｋｍ／ｓ及び３５．１４ＧＰａである。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］（「ＤＡＰ－４」と記する）であり、２２３Ｋで立方晶系のＰａ－３空間群に結晶化し、単位格子の長さが１４．４２６４ Aであり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．０±０．５°、２１．０±０．５°、２４．４±０．５°、２７．３±０．５°、３４．８±０．５°、３６．５±０．５°に発生する。熱安定性分析結果は、爆発温度が３７０℃と高いことを示す。示差走査熱量分析結果は、３６４℃で分解して放出した熱量が５１７７Ｊ／ｇに達することを示す。安全性特徴付け結果は、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＰ－４の衝撃感度が約２３Ｊであり、摩擦感度が約３６Ｎであることを示す。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］（「ＤＡＰ－Ｏ２２」と記する）であり、２９８Ｋで立方晶系のＦｍ－３ｃ空間群に結晶化し、単位格子の長さが１４．７４５（３）Aであり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１１．９±０．５°、２０．８±０．５°，２４．１±０．５°、２７．０±０．５°、３４．４±０．５°、３６．１±０．５°に発生する。熱安定性分析結果は、爆発温度が３５４℃と高いことを示す。示差走査熱量分析結果は、３５８℃で分解して放出した熱量が５４２４Ｊ／ｇに達することを示す。安全性特徴付け結果は、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＰ－１の衝撃感度が約１１Ｊであり、摩擦感度が約１４Ｎであることを示す。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］（「ＤＡＰ－Ｏ１２」と記する）であり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．１±０．５°、２１．１±０．５°、２４．４±０．５°、２７．３±０．５°、３４．８±０．５°、３６．５±０．５°に発生する。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］（「ＤＡＰ－Ｏ２４」と記する）であり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１１．９±０．５°、２０．８±０．５°、２４．０±０．５°、２７．０±０．５°、３４．４±０．５°、３６．０±０．５°に発生する。示差走査熱量分析結果は３５７℃で分解して放出して熱量が４６３２Ｊ／ｇと高い。安全性特徴付け結果は、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＰ－１の衝撃感度が約４Ｊであり、摩擦感度が約３２Ｎであることを示す。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ４Ｈ１２Ｎ２）［Ｎａ（ＣｌＯ４）３］（「ＰＡＰ－１」と記する）であり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．６±０．５°、２１．７±０．５°、２２．４±０．５°、２２．７±０．５°、２５．４±０．５°、２６．８±０．５°、２７．２±０．５°、３７．７±０．５°、３８．４±０．５°に発生する。示差走査熱量分析結果は、３７５℃で分解して放出した熱量が４６８５Ｊ／ｇに達することを示す。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ４Ｈ１２Ｎ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］（「ＰＡＰ－４」と記する）である。示差走査熱量分析結果は、３５６℃で分解して放出した熱量が３７８０Ｊ／ｇに達することを示す。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＮＯ３）３］（「ＤＡＮ－２」に記する）であり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１２．６±０．５°、１７．９±０．５°、２２．０±０．５°、２５．５±０．５°、２８．６±０．５°、３１．３±０．５°、３６．４±０．５°、３８．７±０．５°、４０．９±０．５°、４３．０±０．５°に発生する。示差走査熱量分析結果は、１７７℃で分解して放出した熱量が１２２２Ｊ／ｇに達することを示す。安全性特徴付け結果は、ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の基準に準じる場合に、ＤＡＮ－２の衝撃感度が約２９Ｊであり、摩擦感度が３６０Ｎより大きいことを示す。
別の好ましい実施例において、エネルギー材料として用いられる化合物は、（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［ＮＨ４（ＮＯ３）３］（「ＤＡＮ－４」と記する）であり、室温での粉末Ｘ線回折（Ｃｕ－Ｋα線）は回折角２θ約１０．３±０．５°、１７．７±０．５°、２０．４±０．５°、２３．９±０．５°、２４．８±０．５°、２７．０±０．５°、２９．７±０．５°、３０．５±０．５°、３２．２±０．５°、３７．０±０．５°に発生する。示差走査熱量分析結果は、１７０℃で分解して放出した熱量が１０９８Ｊ／ｇに達することを示す。
実施例１
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｎａ（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）１１２．８８ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを１００ｍＬ水に加え、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液３６０．００ｇを加え、常温で５分間撹拌した。
２）１４０．５２ｇの過塩素酸ナトリウム一水和物を５０ｍＬ水に加え、常温で撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）及びステップ２）の溶液を混合し、３０分間撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることにより、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｎａ（ＣｌＯ４）３］（番号：ＤＡＰ－１）であり、収量が約８０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表１に示す。
表１ ＤＡＰ－１の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000003
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表２に示す。三次元結晶構造の模式図を図１に示す。図１に示すように、ＢサイトにあるＮａ＋イオンが６つの隣接するＸサイトにあるＣｌＯ４ －陰イオンに結合し、各ＣｌＯ４ －陰イオンが隣接する２つのＮａ＋イオンに結合することにより、立方体の籠状単位からなる三次元陰イオン骨格を形成する。Ａサイトにある有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２ ２＋）は各立方体の籠状単位の空洞に充填している。
表２ ＤＡＰ－１の単結晶構造の測定データ
Figure 0007118514000004
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＰ－１の赤外線スペクトルの特徴付け：
ＤＡＰ－１の赤外線スペクトルを図３に示す。図３に示すように、有機成分の有する特徴的なピークは、－ＣＨ２－基の伸縮振動ピーク３４５２、３１８８、３０５５、３０１３、２９２４、２７９５、２７０６ｃｍ－１であり、ＮＨ＋の伸縮振動ピークは２６０６ｃｍ－１であり、過塩素酸根の有する特徴的なピークは、その非対称伸縮振動ピーク１０７８ｃｍ－１及び非対称曲げ振動ピーク６２７ｃｍ－１である。
ＤＡＰ－１の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＰ－１の熱重量曲線を図４に示す。図４に示すように、試料量が３．２９１ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例１のエネルギー化合物ＤＡＰ－１は３６０℃で爆発した。
ＤＡＰ－１の示差走査熱量分析：
ＤＡＰ－１のＤＳＣ曲線を図５に示す。図５に示すように、実施例１の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＰ－１は３６０℃で分解して大量の熱（約４３９８Ｊ／ｇ）を放出した。
ＤＡＰ－１の衝撃、摩擦、熱感度、静電気感度の特徴付け：
ＧＪＢ７７２Ａ－９７基準に準じて衝撃、摩擦、熱感度を測定する。衝撃感度については、６０１．１爆発確率によりハンマー重量１０ｋｇ、高さ５００ｍｍで測定した結果、ＴＮＴの爆発確率は９／２５であり、ＤＡＰ－１の爆発確率は０％であった。摩擦感度については、６０２．１爆発確率法により２．４５ＭＰａ、８０°スイング角度で測定した結果、ペンスリット（ＰＥＴＮ）の爆発確率は２／２５であり、ＤＡＰ－１の爆発確率は０％であった。熱感度については、６０６．１－爆発温度５秒遅延期間法により測定した結果、ＤＡＰ－１は３４０℃で激烈な爆発が発生し、ＤＡＰ－１の爆発温度が３４０℃であることを示している。静電気感度については、ＷＪ／Ｔ ９０３８．３－２００４工業火工薬剤試験方法第３部分：静電気スパーク感度試験により測定した結果、２５ｍｇ試料の半発火電圧Ｖ５０は ４．７７ｋＶ（標準偏差０．２１ｋＶ）、半発火エネルギーＥ５０が０．５３Ｊであり、即ち、ＤＡＰ－１の静電気スパーク感度は２１．２Ｊであった。
ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の試験方法により測定したＤＡＰ－１の衝撃感度は約１７Ｊであり、摩擦感度は約３６Ｎであった。
密度汎関数（ＤＦＴ）理論により得られたエネルギー化合物ＤＡＰ－１の爆発熱、爆圧、爆速値：
密度汎関数（ＤＦＴ）理論（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２）により算出したＤＡＰ－１の分解熱値（分解エンタルピー値ΔＨｄｅｔ）は、約１．５３ｋｃａｌ／ｇであり、従来のエネルギー材料ＨＭＸ（１．２６ｋｃａｌ／ｇ）、ＲＤＸ（１．２７ｋｃａｌ／ｇ）よりも高い。２２３Ｋでの結晶密度で換算したエネルギー密度は３．１１ｋｃａｌ／ｃｍ３であり、従来のエネルギー材料ＨＭＸ（２．３８ｋｃａｌ／ｃｍ３）、ＲＤＸ（２．２９ｋｃａｌ／ｃｍ３）よりも高い。Ｋａｍｌｅｔ－Ｊａｃｏｂ算式で算出したＤＡＰ系化合物の爆速は約８．８５ｋｍ／ｓであり、爆圧は約３７．３１ＧＰａであった。従来のエネルギー材料に対応する値（ＨＭＸ：爆速９．１０ｋｍ／ｓ、爆圧３９．５０ＧＰａ；ＲＤＸ：爆速８．８０ｋｍ／ｓ、爆圧３３．８０ＧＰａ）に相当する。
単位モルあたりのＤＡＰ－１のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１）に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－１は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１２モルの気体物質を生成し、３モルの単体の炭素及び１モルの塩化ナトリウム固体が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＤＡＰ－１が完全に爆発した後に１モルの塩化ナトリウムの固体残留物が存在した。
実施例２
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）将２．２４ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを１００ｍＬ水に加え、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液５．７４ｇを加え、常温で５分間撹拌した。
２）２．７７ｇの過塩素酸カリウムを１００ｍＬ水に加え、加熱しながら撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、３０分間撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることで、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］（番号：ＤＡＰ－２）であり、収量は約９０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表３に示す。
表３ ＤＡＰ－２の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000005
単結晶構造特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表４に示す。
表４ ＤＡＰ－２の単結晶構造の測定データ
Figure 0007118514000006
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＰ－２の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＰ－２の熱重量曲線を図６に示す。図６に示すように、試料量が６．６５ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例２のエネルギー化合物ＤＡＰ－２は３６２℃で爆発した。
ＤＡＰ－２の示差走査熱量分析：
ＤＡＰ－２のＤＳＣ曲線を図７に示す。図７に示すように、実施例２の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＰ－２は３７７℃で分解して大量の熱（約４０７６Ｊ／ｇ）を放出した。
ＤＡＰ－２の衝撃、摩擦感度の特徴付け：
ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の試験方法により測定したＤＡＰ－２の衝撃感度は約１６Ｊであり、摩擦感度は約４２Ｎであった。
密度汎関数（ＤＦＴ）理論により得られたエネルギー化合物ＤＡＰ－２の爆発熱、爆圧、爆速値：
密度汎関数（ＤＦＴ）理論（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２）により算出したＤＡＰ－２の分解熱値（分解エンタルピー値ΔＨｄｅｔ）は、約１．４６ｋｃａｌ／ｇであり、従来のエネルギー材料ＨＭＸ（１．２６ｋｃａｌ／ｇ）、ＲＤＸ（１．２７ｋｃａｌ／ｇ）よりも高い。 ２２３Ｋでの結晶密度で換算したエネルギー密度は３．０１ｋｃａｌ／ｃｍ３であり、従来のエネルギー材料ＨＭＸ（２．３８ｋｃａｌ／ｃｍ３）、ＲＤＸ（２．２９ｋｃａｌ／ｃｍ３）よりも高い。Ｋａｍｌｅｔ－Ｊａｃｏｂ算式で算出したＤＡＰ系化合物の爆速は約８．６４ｋｍ／ｓであり、爆圧は約３５．７３ＧＰａであった。
単位モルあたりのＤＡＰ－２のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－２は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１２モルの気体物質を生成し、３モルの単体の炭素及び１モルの塩化カリウム固体が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＤＡＰ－２が完全に爆発した後に１モルの塩化カリウムの固体残留物が存在した。
実施例３
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｒｂ（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）２．２４ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを１００ｍＬ水に加え、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液５．７４ｇを加え、常温で５分間撹拌した。
２）３．７０ｇの過塩素酸ルビジウムを１００ｍＬ水に加え、加熱しながら撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、３０分間撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させ、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｒｂ（ＣｌＯ４）３］（番号：ＤＡＰ－３）であり、収量は約８５％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表５に示す。
表５ ＤＡＰ－３の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000007
Figure 0007118514000008
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表６に示す。
表６ ＤＡＰ－３の単結晶構造の測定データ
Figure 0007118514000009
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＰ－３の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＰ－３の熱重量曲線を図８に示す。図８に示すように、試料量が４．４５ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例３のエネルギー化合物ＤＡＰ－３は３４３℃で爆発した。
ＤＡＰ－３の示差走査熱量分析：
ＤＡＰ－３のＤＳＣ曲線を図９に示す。図９に示すように、実施例３の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＰ－３は３６９℃で分解して大量の熱（約３７９７Ｊ／ｇ）を放出した。
ＤＡＰ－３の衝撃、摩擦感度の特徴付け：
ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ）の試験方法により測定したＤＡＰ－３の衝撃感度は約２２Ｊであり、摩擦感度は約２８Ｎであった。
密度汎関数（ＤＦＴ）理論により得られたエネルギー化合物ＤＡＰ－３の爆発熱、爆圧、爆速値：
密度汎関数（ＤＦＴ）理論（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２）により算出したＤＡＰ－３の分解熱値（分解エンタルピー値ΔＨｄｅｔ）は、約１．３３ｋｃａｌ／ｇであり、従来のエネルギー材料ＨＭＸ（１．２６ｋｃａｌ／ｇ）、ＲＤＸ（１．２７ｋｃａｌ／ｇ）よりも高い。２２３Ｋでの結晶密度で換算したエネルギー密度は２．９２ｋｃａｌ／ｃｍ３であり、従来のエネルギー材料ＨＭＸ（２．３８ｋｃａｌ／ｃｍ３）、ＲＤＸ（２．２９ｋｃａｌ／ｃｍ３）よりも高い。Ｋａｍｌｅｔ－Ｊａｃｏｂ算式で算出したＤＡＰ系化合物の爆速は約８．４３ｋｍ／ｓであり、爆圧は約３５．１４ＧＰａであった。
単位モルあたりのＤＡＰ－３ガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－３は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１２モルの気体物質を生成し、３モルの単体の炭素及び１モルの塩化ルビジウム固体が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＤＡＰ－３が完全に爆発した後に１モルの塩化ルビジウムの固体残留物が存在した。
実施例４：
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）２．２４ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを５ｍＬ水に加え、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液５．７４ｇを加え、常温で５分間撹拌した。
２）２．３５ｇの過塩素酸アンモニウムを１０ｍＬ水に加え、常温で撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、１０分間撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させ、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］（ＤＡＰ－４）であり、収量は約９０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表７に示す。
表７ ＤＡＰ－４の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000010
Figure 0007118514000011
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表８に示す。
表８ ＤＡＰ－４の結晶測定データ
Figure 0007118514000012
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＰ－４の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＰ－４の熱重量曲線を図１０に示す。図１０に示すように、試料量が４．８２５ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例４のエネルギー化合物ＤＡＰ－４は在３７０℃で爆発した。
ＤＡＰ－４の示差走査熱量分析：
ＤＡＰ－４のＤＳＣ曲線を図１１に示す。図１１に示すように、実施例４の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＰ－４は３６４℃で分解して大量の熱（約５１７７Ｊ／ｇ）を放出した。
ＤＡＰ－４の衝撃、摩擦感度の特徴付け：
ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ） の試験方法により測定したＤＡＰ－４の衝撃感度は約２３Ｊであり、摩擦感度は約３６Ｎであった。
単位モルあたりのＤＡＰ－４のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－４は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１４．２５モルの気体物質を生成し、３．７５モルの単体の炭素が存在した。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、ＤＡＰ－４が完全に爆発した後に固体残留物がなかった。
実施例５
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）１．０１ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンをビーカーに入れ、質量百分率３０％の過酸化水素水６．０ｇを徐々に加え、十分に反応させ、１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの水溶液を得、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液２．６４ｇを加え、２０分間撹拌した。
２）０．４２ｇの過塩素酸カリウムを２０ｍＬ水に加え、沸騰するまで加熱し、撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、１０分間撹拌し、静置して徐々に結晶が生成し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることで、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］（ＤＡＰ－Ｏ２２）であり、収量は約５５％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表９に示す。
表９ ＤＡＰ－Ｏ２２の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000013
Figure 0007118514000014
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表１０に示す。
表１０ ＤＡＰ－Ｏ２２の結晶測定データ
Figure 0007118514000015
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＰ－Ｏ２２の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＰ－Ｏ２２の熱重量曲線を図１２に示す。図１２に示すように、試料量が４．１７５ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例５のエネルギー化合物ＤＡＰ－Ｏ２２の分解温度は３５４℃であった。
ＤＡＰ－Ｏ２２の示差走査熱量分析：
ＤＡＰ－Ｏ２２のＤＳＣ曲線を図１３に示す。図１３に示すように、実施例５の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＰ－Ｏ２２は３５８℃で分解して大量の熱（約５４２４Ｊ／ｇ）を放出した。
ＤＡＰ－Ｏ２２の衝撃、摩擦感度の特徴付け：
根据ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ） の試験方法により測定したＤＡＰ－Ｏ２２の衝撃感度は約１１Ｊであり、摩擦感度は約１４Ｎであった。
単位モルあたりのＤＡＰ－Ｏ２２のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－Ｏ２２は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１３モルの気体物質を生成し、２モルの単体の炭素及び１モルの塩化カリウム固体が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＤＡＰ－Ｏ２２が完全に爆発した後に１モルの塩化カリウムの固体残留物が存在した。
実施例６：
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１） １．０１ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンをビーカーに置き、氷浴に保持しながら質量百分率が３０％の過酸化水素水２．０ｇを徐々に加え、１－酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの水溶液を得、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液２．６４ｇを加え、２０分間撹拌した。
２）０．４２ｇの過塩素酸カリウムを２０ｍＬ水に加え、沸騰するまで加熱し、撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、１０分間撹拌し、静置して徐々に結晶が生成し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させ、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ）［Ｋ（ＣｌＯ４）３］（ＤＡＰ－Ｏ１２）であり、収量は約３０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表１１に示す。
表１１ ＤＡＰ－Ｏ１２の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000016
Figure 0007118514000017
単位モルあたりのＤＡＰ－Ｏ１２ガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－Ｏ１２は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１２．５モルの気体物質を生成し、２．５モルの単体の炭素及び１モルの塩化カリウム固体が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＤＡＰ－Ｏ１２が完全に爆発した後に１モルの塩化カリウムの固体残留物が存在した。
実施例７：
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）０．３４ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンをビーカーに入れ、常温で質量百分率が３０％の過酸化水素水０．６９ｇを徐々に加え、１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンの水溶液を得、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液０．８６ｇを加え、２０分間撹拌した。
２）０．４１ｇの過塩素酸アンモニウムを２０ｍＬ水に加え、撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、１０分間撹拌し、静置して徐々に結晶が生成し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることで、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］（ＤＡＰ－Ｏ２４）であり、収量は約３０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２に示し、その特徴的なピーク値を表１２に示す。
表１２ ＤＡＰ－Ｏ２４の粉末Ｘ線回折特徴的なピーク値
Figure 0007118514000018
Figure 0007118514000019
ＤＡＰ－Ｏ２４の示差走査熱量分析：
ＤＡＰ－Ｏ２４のＤＳＣ曲線を図１４に示す。図１４に示すように、実施例７の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＰ－Ｏ２４は３５７℃で分解して大量の熱（約４６３２Ｊ／ｇ）を放出した。
ＤＡＰ－Ｏ２４の衝撃、摩擦感度の特徴付け：
根据ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ） の試験方法により測定したＤＡＰ－Ｏ２４の衝撃感度は約４Ｊであり、摩擦感度は約３２Ｎであった。
単位モルあたりのＤＡＰ－Ｏ２４のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＰ－Ｏ２４は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１５．２５モルの気体物質を生成し、２．７５モルの単体の炭素が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４） が存在する場合に、ＤＡＰ－Ｏ２４が完全に爆発した後に固体残留物がなかった。
実施例８
（Ｃ４Ｈ１２Ｎ２）［Ｎａ（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）０．８７ｇのピペラジンを６ｍＬ水に加え、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液１．７ｍＬを加え、常温で５分間撹拌した。
２）１．２４ｇの過塩素酸ナトリウムを７ｍＬ水に加え、常温で撹拌して溶解させた。
３） ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、加熱して濃縮させ、３０分間撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることで、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ４Ｈ１２Ｎ２）［Ｎａ（ＣｌＯ４）３］（番号：ＰＡＰ－１）であり、収量は約５０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図１５に示し、その特徴的なピーク値を表１３に示す。
表１３ ＰＡＰ－１の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000020
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表１４に示す。
表１４ ＰＡＰ－１の結晶測定データ
Figure 0007118514000021
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＰＡＰ－１の熱安定性の特徴付け：
ＰＡＰ－１の熱重量曲線を図１６に示す。図１６に示すように、試料量が２．２３ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例８のエネルギー化合物ＰＡＰ－１は３６７℃で爆発した。
ＰＡＰ－１の示差走査熱量分析：
ＰＡＰ－１のＤＳＣ曲線を図１７に示す。図１７に示すように、実施例８の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＰＡＰ－１は３７５℃で分解して大量の熱（約４６８５Ｊ／ｇ）を放出した。
単位モルあたりのＰＡＰ－１のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＰＡＰ－１は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１１．５モルの気体物質を生成し、０．５モルの単体の炭素及び１モル塩化ナトリウム固体が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＰＡＰ－１が完全に爆発した後に１モル塩化ナトリウムの固体残留物が残った。
実施例９
（Ｃ４Ｈ１２Ｎ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］の合成及び試験
合成方法：
１）０．８ｍＬのアンモニア水を質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液０．９ｍＬに加え、常温で５分間撹拌、さらに質量百分率が７０％～７２％の過塩素酸溶液１．６ｍＬを加えた。
２）０．８７ｇのピペラジンに適量な水を加え、常温で撹拌して溶解させた。
３） ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、加熱して濃縮させ、３０分間撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させ、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ４Ｈ１２Ｎ２）［ＮＨ４（ＣｌＯ４）３］（番号：ＰＡＰ－４）であり、収量は約４０％であった。
ＰＡＰ－４の示差走査熱量分析：
ＰＡＰ－４のＤＳＣ曲線を図１８に示す。図１８に示すように、実施例９の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＰＡＰ－４は３５６℃で分解して約３７８０Ｊ／ｇの熱量を放出した。
単位モルあたりのＰＡＰ－４のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス、ハロゲン化水素、水及び二酸化炭素等の気体物質；並びに金属の塩化物塩及び単体の炭素（全ての炭素原子を二酸化炭素に完全に変換するために十分な酸素原子がない場合）等の固体物質であった。従って、１モルのＰＡＰ－４は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１３．７５モルの気体物質を生成し、１．２５モル単体の炭素が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＣｌＯ４）が存在する場合に、１モルのＰＡＰ－４が完全に爆発した後に固体残留物がなかった。
実施例１０
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＮＯ３）３］の合成及び試験
合成方法：
１）１．１２ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを適量な水に加え、さらに質量百分率が６５％の硝酸溶液１．４ｍＬを加え、常温で５分間撹拌した。
２）１．０１ｇの硝酸カリウムを適量な水に加え、常温で撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、撹拌した後、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることで、白色粉末状の固体を得た。同定したところ、ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［Ｋ（ＮＯ３）３］（番号：ＤＡＮ－２）であり、収量は約５０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図１９に示し、その特徴的なピーク値を表１５に示す。
表１５ ＤＡＮ－２の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000022
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表１６に示す。
表１６ ＤＡＮ－２の単結晶構造の測定データ
Figure 0007118514000023
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＮ－２の赤外線スペクトルの特徴付け：
ＤＡＮ－２の赤外線スペクトルを図２０に示す。図２０に示すように、硝酸根の有する特徴的なピークはその非対称伸縮振動ピーク１３８５ｃｍ－１及び非対称曲げ振動８５２ｃｍ－１ピークであった。
ＤＡＮ－２の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＮ－２の熱重量曲線を図２１に示す。図２１に示すように、試料量が３．３３ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例１０のエネルギー化合物ＤＡＮ－２が分解し始める温度は１７７℃であった。
ＤＡＮ－２の示差走査熱量分析：
ＤＡＮ－２のＤＳＣ曲線を図２２に示す。図２２に示すように、実施例１０の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＮ－２は１７７℃から段階的に分解し始めた（放熱量：約１２２２Ｊ／ｇ）。
ＤＡＮ－２の衝撃、摩擦感度の特徴付け：
ドイツ連邦材料研究試験機関（ＢＡＭ） により測定したＤＡＮ－２の衝撃感度は約２９Ｊであり、摩擦感度は３６０Ｎよりも高かった。
実施例１１
（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［ＮＨ４（ＮＯ３）３］の合成及び試験
合成方法：
１）質量百分率が２８％のアンモニア水０．７８ｍＬに質量百分率が６５％の硝酸溶液２．０ｍＬを加え、常温で撹拌して溶解させた。
２）１．１４ｇの１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンを適量な水に加え、常温で撹拌して溶解させた。
３）ステップ１）とステップ２）の溶液を混合し、撹拌し、濾過し、エタノールで濾過残渣を３回洗浄し、真空乾燥させることで白色粉末状の固体を得た。同定したところ六方晶ペロブスカイト型化合物（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２）［ＮＨ４（ＮＯ３）３］（番号：ＤＡＮ－４）であり、収量は約６０％であった。
粉末Ｘ線回折同定スペクトル：
室温での粉末Ｘ線回折スペクトルを図２３に示し、その特徴的なピーク値を表１７に示す。
表１７ ＤＡＮ－４の粉末Ｘ線回折の特徴的なピーク値
Figure 0007118514000024
単結晶構造の特徴付け試験：
詳細な結晶測定データを表１８に示す。
表１８ ＤＡＮ－４の単結晶構造の測定データ
Figure 0007118514000025
Figure 0007118514000026
［ａ］Ｒ１＝Σ｜｜Ｆｏ｜－｜Ｆｃ｜｜／Σ｜Ｆｏ｜，［ｂ］ｗＲ２＝｛Σｗ［（Ｆｏ）２－（Ｆｃ）２］２／Σｗ［（Ｆｏ）２］２｝１／２
ＤＡＮ－４の熱安定性の特徴付け：
ＤＡＮ－４の熱重量曲線を図２４に示す。図２４に示すように、試料量が６．４２ｍｇ、升温速度が５℃／ｍｉｎである場合に、実施例１１のエネルギー化合物ＤＡＮ－４が分解し始める温度は１６７℃であった。
ＤＡＮ－４の示差走査熱量分析：
ＤＡＮ－４のＤＳＣ曲線を図２５に示す。図２５に示すように、実施例１１の非装填状態の粉末状のエネルギー化合物ＤＡＮ－４は１７０℃に分解し始めた（放熱量：約１０９８Ｊ／ｇ）。
単位モルあたりのＤＡＮ－４のガス発生量
無酸素雰囲気でエネルギー材料が完全に爆発した生成物について、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１２，１３４，１４２２；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ａ．２０１４，１１８，４５７５；Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０１６，２２，１１４１） に従って判断した結果、最終の分解生成物は、窒素ガス及び水等の気体物質；並びに単体の炭素（酸素原子が優先して水素原子と結合して水を生成すると考え）等の固体物質であった。従って、１モルのＤＡＮ－４は、無酸素雰囲気で完全に爆発した後に、１２モルの気体物質を生成し、６モルの単体の炭素が残った。十分な酸化剤（例えば、ＮＨ４ＮＯ３）が存在する場合に、１モルのＤＡＮ－４が完全に爆発した後に固体残留物がなかった。特に、ＤＡＮ－４にはハロゲン元素が含まれないため、爆発した後ハロゲン化水素ガスを生成しないので、実際の使用において、特徴信号を低減させ、環境汚染を減少させることができる。
本発明のペロブスカイト型エネルギー化合物は、爆発熱が高く、エネルギー密度が高く、爆速が高く、爆圧が高く、安全性が良好で、衝撃、摩擦及び静電気等に対する感度が極めて低く、揮発性がないため、長期間保存しても分解や吸湿することがなく、原料コストが低く入手しやすく、合成プロセスが簡単で、生成物がなく、大量に製造することができる。
本発明のペロブスカイト型エネルギー化合物を爆薬のようなエネルギー材料として使用する効果は、従来技術から予測できないものである。過塩素酸根はエネルギー基であるが、現在ほとんどの過塩素酸根を含む化合物は、様々な欠陥により実用なエネルギー材料として使用できない（《Ｈｉｇｈ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ，Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ》第２８頁，Ｊａｉ Ｐｒａｋａｓｈ Ａｇｒａｗａｌ編著，Ｗｉｌｅｙ－ＶＣＨ出版社，２０１０）。例えば、過塩素酸ナトリウム及び過塩素酸リチウム等の過塩素酸塩は、それ自体の吸湿性が極めて強く、また、過塩素酸カリウムが閃光弾酸化剤として使用されていたが、その衝撃感度が高すぎて輸送途中に爆発が発生しやすことが発見された。現在爆発物として考えられている過塩素酸アンモニウムの理論爆発熱は１９７２Ｊ／ｇであり、本発明のエネルギー化合物の爆発熱のレベルよりもはるかに低い。しかし、本発明のペロブスカイト型化合物は、このような爆発性基を有しながら良好な熱安定性及び吸湿しない利点を保持することができ、安全性が極めて高く、保存しやすいエネルギー材料となっている。また、大量のエネルギー基を含み、且つこれらの酸化性エネルギー陰イオンと還元性有機陽イオンが空間に交互に並んでいるため、結晶密度が大きく、瞬時エネルギーの爆発力が強く、エネルギー密度が高く、爆発熱、爆圧、爆速レベルのいずれも高いので、爆薬としての性能の優位性は従来技術に比べて飛躍的に向上した。
上記実施例は本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施形態はこれらの実施例に制限されず、本発明の趣旨と原理の範囲内でのすべての変化、修飾、代替、組合せ、簡単化は、いずれも同等の置換であり、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (14)

  1. ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３であって、
    前記ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３のＡは、少なくとも１種の有機陽イオンであり、
    前記ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３のＢは、ＮＨ４ ＋であり、
    前記ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３のＸは、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －、ＯＮＣ－及びＮ（ＮＯ２）２ －から選択されるものであるペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  2. 前記Ｘは、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －及びＮＯ３ －から選択されるものである請求項１に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  3. 前記Ｘは、ＣｌＯ４ －、ＮＯ３ －から選択されるものである請求項１又は請求項２に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  4. 前記Ｘは、ＣｌＯ４ －である請求項１から３のいずれか１項に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  5. 前記Ａは、少なくとも１種の還元性有機陽イオンである請求項１から４のいずれか１項に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  6. 前記Ａは、少なくとも１種の二価の窒素含有有機陽イオンである請求項１から５のいずれか１項に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  7. 前記Ａは、少なくとも１種の二価の窒素含有複素環有機陽イオンである請求項１から６のいずれか１項に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  8. 前記Ａは、以下の有機陽イオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
    Figure 0007118514000027
    前記誘導体は、有機陽イオンにおける水素原子が同時又は非同時に置換基によって置換されたものであり、
    前記置換基は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン、スルフヒドリル基、ペルオキシ基、アゾ基及びニトロ基から選択されるものである請求項１から７のいずれか１項に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  9. ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３であって、
    前記ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３において、
    Ａは、有機陽イオンである１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン及びそれらの誘導体のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
    Ｂは、ＮＨ４ ＋であり、
    Ｘは、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －のうちの１種又は２種以上から選択されるものであるペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  10. 前記ペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３に過塩素酸根を含む場合に、その過塩素酸根の赤外線吸収スペクトルの特徴的なピークは１０７０～１１００ｃｍ－１及び６１７～６３７ｃｍ－１にあり、
    硝酸根を含む場合に、その硝酸根の赤外線吸収スペクトルの特徴的なピークは１３７５～１３９０ｃｍ－１及び８４５～８６０ｃｍ－１にあり、
    立方晶系にある場合に、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、１２．１±０．７０°、２１．１±１．００°及び２４．４±１．２０°にあり、さらに、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、１２．１±０．７０°、２１．１±１．００°、２４．４±１．２０°、２７．４±１．３０°及び３６．５７±０．８８°にあり、或いは、
    六方晶系にある場合に、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、１７．７±０．５°、２０．４±０．５°、２３．９±０．５°、２４．８±０．５°、２９．７±０．５°及び３０．５±０．５°にあり、さらに、粉末Ｘ線回折線の位置２θは、１０．３±０．５°、１７．７±０．５°、２０．４±０．５°、２３．９±０．５°、２４．８±０．５°、２７．０±０．５°、２９．７±０．５°、３０．５±０．５°、３２．２±０．５°、３７．０±０．５°にある請求項１から９のいずれか１項に記載のペロブスカイト型化合物ＡＢＸ３。
  11. ペロブスカイト型化合物の調製方法であって、該調製方法は、
    Ａ成分、Ｂ成分及びＸ成分を任意の順序で液体反応系に加え、反応させ、前記ペロブスカイト型化合物を得ることを含み、
    前記Ａ成分に有機陽イオンを含み、
    前記Ｂ成分にＮＨ４ ＋を含み、
    前記Ｘ成分は、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －、ＯＮＣ－及びＮ（ＮＯ２）２ －の酸、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －、ＯＮＣ－及びＮ（ＮＯ２）２ －の塩のうちの少なくとも１種から選択される、ペロブスカイト型化合物の調製方法。
  12. 前記液体反応系は、Ａ成分、Ｂ成分及びＸ成分を溶解できる極性溶剤であり、
    前記極性溶剤は、水、エタノール、メタノールのうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
    以下のステップ１）から３）、即ち、
    Ａ成分を極性溶剤に加えた後、さらにＸ成分を加え、均一に撹拌するステップ１）と
    Ｂ成分を極性溶剤に溶解するステップ２）と
    ステップ１）及びステップ２）の溶液を混合し、反応させて得られるステップ３）と、により合成される請求項１１に記載のペロブスカイト型化合物の調製方法。
  13. 前記Ａ成分は、窒素含有複素環、又は窒素含有複素環有機陽イオン又はその誘導体を含む有機塩であり、
    前記Ｘ成分は、一価の陰イオンエネルギー基を含む請求項１１又は請求項１２に記載のペロブスカイト型化合物の調製方法。
  14. ペロブスカイト型化合物の調製方法であって、該調製方法は、
    Ａ成分、Ｂ成分及びＸ成分を任意の順序で液体反応系に加え、反応させ、前記ペロブスカイト型化合物を得ることを含み、前記液体反応系は、Ａ成分、Ｂ成分及びＸ成分を溶解できる極性溶剤であり、前記ペロブスカイト型化合物は、
    以下のステップ１）から３）、即ち、
    Ａ成分を極性溶剤に加えた後、さらにＸ成分を加え、均一に撹拌するステップ１）と
    Ｂ成分を極性溶剤に溶解するステップ２）と
    ステップ１）及びステップ２）の溶液を混合し、反応させて得られるステップ３）と、により合成され、
    前記Ａ成分は、１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン又はその誘導体、ピラジン又はその誘導体、ピペラジン又はその誘導体、１－酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン又はその誘導体、１，４－二酸化－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン又はその誘導体、１，４－ジヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１，４－ジヒドロ－ピラジンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１，４－ジヒドロ－ピペラジンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１－ヒドロキシ－４－ヒドロ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩、１，４－ジヒドロキシ－１，４－ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンアンモニウムイオン又はその誘導体を含む有機塩のうちの１種又は２種以上から選択されるものであり、
    前記Ｂ成分は、アンモニウムイオン含有塩、アンモニウムイオン含有塩基のうちの少なくとも１種であり、
    前記Ｘ成分は、ＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －、ＯＮＣ－及びＮ（ＮＯ２）２ －のうちの１種又は２種以上から選択される陰イオンの酸、又はＣｌＯ４ －、ＢｒＯ４ －、ＩＯ４ －、ＮＯ３ －、ＯＮＣ－及びＮ（ＮＯ２）２ －のうちの１種又は２種以上から選択される陰イオンの塩のうちの少なくとも１種であり、
    前記極性溶剤は、水、エタノール、メタノールのうちの１種又は２種以上から選択されるペロブスカイト型化合物の調製方法。
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