1，3-双（叠氮乙酰氧基）-2-乙基-2-硝基丙烷的合成与性能

以2-乙基-2-硝基-1,3-丙二醇为原料,经酯化、叠氮化两步反应,合成出了1,3-二(叠氮乙酰氧基)-2-乙基-2-硝基丙烷(ENPEA),总收率为83%。利用红外光谱、核磁共振、元素分析对ENPEA的结构进行了表征。探讨了叠氮化反应的影响因素,确定其最佳反应条件为:n(Na N3)n(ENPE)为2.21.0,混合溶剂中水占总体积的13%~20%,反应时间2 h;性能测试得到ENPEA的玻璃化转变温度为-43.4℃,热分解峰温为252.4℃,密度为1.34 g/cm3,特性落高为120.2 cm(落锤2 kg),爆炸概率为4%(摆角66°)。     

N,N-双四唑胺的合成工艺改进与研究

以双氰胺钠和叠氮化钠为主要原料,加热分子内环化得到N,N-双四唑胺,并采用IR、NMR、MS等方法,对产品结构表征。探讨了N,N-双四唑胺合成反应机理,考察了溶液酸碱性、反应温度及反应时间等关键因素对结果的影响,获得适宜反应条件:摩尔比为n(C2N3Na)n(Na N3)n(HCl)=121,在T=60℃,调节p H=3后,加热至100℃反应24 h,冷却至10℃左右,调节p H=2,产率达89.5%,纯度可达99%。     

2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物硝化反应研究

研究了2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物在硝硫混酸和发烟硝酸/酸性离子液体中的硝化反应。在混酸硝化体系中,考察了混酸硝化剂类型对产物2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)收率和纯度的影响。在发烟硝酸/N,N,N-三甲基-N-丙磺酸基-硫酸氢铵(TMPSHSO4)硝化体系中,考察了在酸性离子液体催化条件下酸性离子液体使用量、硝解反应温度、酸性离子液体重复使用次数对LLM-105收率和纯度的影响。结果表明:混酸硝化体系中,2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物的最佳硝化剂为KNO3和质量分数20%发烟硫酸,LLM-105的收率为72.5%,质量分数为98.6%。发烟硝酸/酸性离子液体硝化体系中,最佳反应条件为:TMPSHSO4与2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物的物质的量的比为0.051.00,硝解温度为75℃,LLM-105收率为64.8%,质量分数为98.5%,TMPSHSO4经回收可重复使用3次。相对而言,以发烟硝酸/TMPSHSO4为硝化剂合成LLM-105更具优势。用1H NMR、IR和MS对LLM-105的结构进行了表征。     

表面活性剂催化硝化TAIW制备CL-20

针对工业混酸法制备CL-20废酸污染大及N2O5/HNO3法收率低的现状,研究将成本低廉的表面活性剂引入到CL-20制备中,可大幅度提高产品收率。文章考察了表面活性剂种类、用量、反应时间及反应温度的影响,当反应温度为80℃,反应时间为4 h,物料比m(SDSN)m(TAIW)m(N2O5)V(HNO3)=0.3 g3.0 g4.0 g15.0 m L时,CL-20收率为89.6%,纯度为95.1%。该方法收率高,成本低,污染小,催化剂无需回收,有较强的应用前景。     

六(4-硝基苯氧基)环三磷腈的合成及其热稳定性研究

六(4-硝基苯氧基)环三磷腈(HNCTP)是一种环境友好型阻燃剂,因具有良好的耐热性和阻燃性而备受关注。以六氯环三磷腈(HCCP)、对硝基苯酚为原料合成了HNCTP,经傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、元素分析(EA)、热重-差示扫描量热分析(TGA-DSC)等分析手段对产物的结构和热稳定性进行了表征,并考察了反应溶剂、投料比例和反应时间3个因素对HNCTP收率的影响。结果表明,以丙酮为溶剂,n(对硝基苯酚)∶n(HCCP)=9∶1,56℃回流反应18h,HNCTP的收率为90.5%。热稳定性研究表明,HNCTP的热稳定性较好,在N2气氛下的初始分解温度为371.5℃,可作为添加型阻燃剂应用于聚合物基材中,而且适用于加工温度较高的体系。     

N′,N-二-(2-羟乙基)-草酰胺的制备方法研究

以甲醇为溶剂,草酸二乙酯与单乙醇胺为原料制备了N′,N-二-(2-羟乙基)-草酰胺,并对其进行红外光谱分析。研究溶剂用量、反应物配比、反应温度与保温时间对N′,N-二-(2-羟乙基)-草酰胺产率的影响。结果表明:最佳工艺条件为甲醇作溶剂,甲醇与草酸二乙酯质量比=5∶1,反应物摩尔比n(草酸二乙酯)∶n(单乙醇胺)=1∶2.3,反应温度为70℃,保温时间1.5h,此时N′,N-二-(2-羟乙基)-草酰胺产率达到97.1%。     

4,4’-二硝基二苯醚的合成工艺研究

用对硝基氯苯一步缩合法合成4,4’-二硝基二苯醚(DNDPE),研究了反应温度、原料配比(包括对硝基氯苯与碳酸钠、亚硝酸钠的摩尔比)、反应时间、溶剂量对DNDPE收率的影响,并用HPLC对目的产物进行分析。结果表明:DNDPE的较佳合成工艺条件为反应温度150℃,n(碳酸钠)∶n(对硝基氯苯)=0.7,n(亚硝酸钠)∶n(对硝基氯苯)=0.8,反应时间7h,n(DMF)∶n(对硝基氯苯)=5,溶剂回收循环利用可行。在该条件下,DNDPE收率可达77.3%。     

N2O5/HNO3体系硝解三(N-乙酰基)六氢化均三嗪制备RDX

采用乙腈和三聚甲醛为原料、浓硫酸为催化剂合成三(N-乙酰基)六氢化均三嗪(TRAT),再以N2O5/HNO3为硝解剂合成黑索今(RDX)。实验表明:当摩尔比n(N2O5):n(HNO3):n(TRAT)=60:6:1,硝解温度50℃,反应时间为1h时,RDX的最高产率可达87.4%。产品通过红外光谱、核磁共振进行了表征,并对副产物进行了研究,副产物通过质谱验证。     

含二氮杂萘酮结构聚芳酯的合成及其在绝缘漆中的应用

以二酸4-[4-(4-羧基苯氧基)苯基]-2-(4-羧基苯基)二氮杂萘-1-酮(Ⅰ)与4,4'二羟基二苯丙烷进行溶液缩聚反应合成了一种含有二氮杂萘酮结构的聚芳酯,采用FT-IR,1H NMR对其结构进行了表征,利用差示扫描量热仪(DSC),热重分析仪(TGA)研究了聚芳酯的热性能.结果表明所合成的聚芳酯具有高的玻璃化转变温度(227℃),在氮气气氛中5%的热失重温度高于455℃.聚芳酯可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),氯仿等多种溶剂,该类聚芳酯制成的绝缘漆,具有机械强度高,柔韧性和附着力好,以及良好的电绝缘性能.     

氯乙酰和氯甲基聚苯乙烯在葡甲胺衍生过程中反应性能的比较

研究了氯乙酰聚苯乙烯树脂(PS-acyl-Cl)在葡甲胺(MG)衍生化过程中的反应。结果表明,当反应温度为60℃,MG的用量为n(MG)/n(Cl)=2/1,反应时间为15 min,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂且用量为5.2 mL/g MG时,制备得到的酰乙基葡甲胺树脂(PS-acyl-MG)其MG担载量最高。与氯甲基葡甲胺树脂(硼特效树脂)相比具有反应时间短、温度低、MG和DMF用量少、-Cl的转化率高等优点;得到的PS-acyl-MG用作吸硼树脂,由于同时含有酰乙基胺与邻羟基基团的协同作用,对硼的吸附量可达到28.1 mg/g干树脂,其基团吸硼利用率可达100%,高于硼特效树脂近1倍。     

提高工艺安全性的FOX-7合成方法?

为了提高合成工艺的安全性,提出了一锅法制备1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的方法。控制反应体系温度在15℃左右,采用蠕动泵将浓硫酸连续地加入到2-甲基-4,6-二羟基嘧啶与二氯甲烷的悬浮液中,固体原料溶解后,再将发烟硝酸滴加到反应物料中,进行硝化反应;然后连续滴加水到反应器中,进行水解开环反应;再经过固液分离、洗涤和干燥,得到FOX-7。探讨了硝化剂的加料方式对收率和工艺安全性的影响。结果表明:惰性溶剂的引入,分散了反应物,硝化反应释放的热量可以及时扩散,物料温度控制更平稳,消除了物料团聚现象,而且与硝硫混酸加料相比,采用浓硫酸与发烟硝酸分步加料的方式,升温速率可降低51.0%,FOX-7的收率由63.0%提高到了82.6%,工艺的安全性显著提升。     

三硝基间苯三酚中试制备工艺研究

作为间苯三酚（PG）法合成无氯三氨基三硝基苯(TATB)的重要中间体,三硝基间苯三酚（TNPG）的得率、纯度和后处理方式对于后续的烷基化和胺化反应的顺利进行具有重要影响。为了使PG法合成TATB能够实现进一步的工程化推广应用,结合国内外相关研究报道对TNPG的合成工艺进行了千克级的放大和优化。采用单因素控制变量法探究了硝化剂种类、底物浓度比、反应温度、反应时间和后处理对TNPG得率和纯度的影响。结果表明:以硝硫混酸为硝化剂时,较优的工艺条件为底物浓度比m(PG)∶V(浓硫酸)=1∶18、反应温度-5～0 ℃、反应时间120 min,得率92%,具有反应时间快、硫酸消耗量少的优点;对于硝酸铵 硝酸硝化体系,采用一次性连续加酸工艺可以显著提高TNPG的得率,较优的工艺条件为底物浓度比m(PG)∶V(浓硫酸)=1∶20、反应温度－10～5 ℃、反应时间180 min,得率94%,具有控温区间宽、反应条件温和、得率高的优势。说明了这两种硝化剂均具有较高的推广应用价值。热分解温度测试和机械感度测试表明:TNPG的分解放热峰为216.1 ℃;撞击感度和摩擦感度分别为40%和64%。     

硝酸、硫酸对三硝基均苯三酚热分解特性的影响

三硝基均苯三酚（TNPG）在硝化过程中不可避免地会接触到酸根离子。为了探究硝酸、硫酸作用下TNPG的热分解特性,采用差示扫描量热仪（DSC）对合适酸含量的样品在不同升温速率条件下进行测试,并进行动力学分析与预测。DSC测试结果表明,TNPG的起始分解温度为198.35 ℃,硝酸和硫酸都能促进其热分解过程,随着酸含量的增加,起始分解温度降低。无模型法计算得到TNPG的活化能变化范围为97~103 kJ/mol,而酸作用下的TNPG较不稳定,活化能为20~94 kJ/mol（硝酸作用）和135~224 kJ/mol(硫酸作用)。等温预测结果说明,各样品具有自催化分解特性;绝热预测结果表明,每个样品的T_D24分别为137.6 ℃（TNPG）、111.3 ℃（硝酸作用）和140.4 ℃（硫酸作用）。若在合成过程中发生热失控,采取控制措施的时间余量较大;需要将物质在阴凉、干燥、无酸根离子的环境中储存,避免外部火灾的发生。     

N2O5/HNO3硝化合成1,2,3,4-丁四醇四硝酸酯

以赤藓糖醇为原料,利用绿色硝化剂五氧化二氮（N₂O₅）在硝酸(HNO₃)介质中硝解制得1,2,3,4-丁四醇四硝酸酯（ETN）。与现有混酸法相比,该反应可在无硫酸(H₂SO₄)环境下进行,后处理简单,废酸污染小。试验探讨了投料比、反应温度和反应时间对ETN产率的影响,用扫描电镜SEM、红外光谱IR等对不同ETN晶体的形态进行了表征。结果表明,投料比m(赤藓糖醇):m(N₂O₅):V(HNO₃)=2.5 g :4.0 g :20.0 mL、反应温度为20 ℃、反应时间为2 h时,ETN的产率最高,达76.6%。同时,3种不同晶体形态的ETN具有相同的特征峰。     

微反应系统合成硝化甘油的工艺研究

为推动微化工技术在硝化甘油合成中的应用,通过自主设计的混沌式微混合器,以甘油、硝酸和硫酸为原料,研究了微反应系统连续合成硝化甘油的工艺。探究了微流道尺寸、反应物摩尔比及反应温度对微混合器内硝化甘油产率的影响,确定了最佳工艺条件:微流道直径1.0 mm,反应温度19 ℃,反应时间5 min,甘油与硝酸的摩尔比1.0∶4.5;此时,硝化甘油产率为50.9%,纯度为98.9%。     

无水型双(全氟丁基磺酰)亚胺锂的合成与表征

以全氟丁基磺酰氟为原料,经胺化、成盐、中和、置换反应合成了无水型双(全氟丁基磺酰)亚胺锂。优化了双(全氟丁基磺酰)亚胺三乙胺盐的合成条件。较优的条件为:n(C4F9SO2NH2)∶n(C4F9SO2F):n(NEt3)=1:1.04:1.4,反应温度80℃,反应时间42h。在该条件下,反应收率可达99%以上,合成双(全氟丁基磺酰)亚胺锂的总收率为53.3%。通过FT-IR、1 H-NMR、MS和ICP等对中间体及最终产物进行了表征。     

热塑性结晶型全芳族聚酯酰亚胺的制备与聚集态结构

以对-亚苯基-双苯偏三酸酯二酐(BTAH)与4,4'-二胺基二苯醚(ODA)为单体采用两步法合成了一种全芳族热塑性结晶型聚酯酰亚胺.盖示扫描量热(DSC)结果显示其玻璃化转变温度为192℃,且聚合物在熔融过程中表现出熔融双峰.X射线衍射(WAXD)结果显示聚合物在室温以及在410℃和420℃处理后均在2θ为18°,23...     

Destruction of polypropylene packings in a nitrosol solution

This technical report involves the use of urea to neutralize nitrosol. The nitrosol is a solution of sulfuric acid with a concentration 78–80% and a low concentration of nitric acid. Polypropylene is used as packing in an absorption column, where the emission of SO₂ and NO_x (components of the products of combustion) produced from a coal-fired boiler are reduced. The effect of nitric acid on polypropylene at high temperatures was noticed. It was observed that the nitric acid in the nitrosol caused the polypropylene packing to be ineffective and therefore decreasing the efficiency of the absorption process. Experiments were run to determine the possibility of using urea and other chemicals to reduce the concentration of nitric acid in the nitrosol without reducing the strength of the sulfuric acid in the nitrosol. Different amounts of urea were added to a 250 ml of the sulfuric acid–nitric acid mixture and the concentration of NO₃ in each sample was measured. The results indicate that the concentration of nitric acid in the sulfuric acid–nitric acid mixture decreases as the amount of urea added increased.