1,4-二叠氮-2,3-二叠氮甲基-2,3-二硝基丁烷的合成

以硝基甲烷为原料合成了1,4-二叠氮-2,3-二叠氮甲基-2,3-二硝基丁烷,总收率为37.8%。采用1HNMR﹑IR和MS对目标产物及中间体的结构进行了表征。在三羟甲基硝基甲烷的合成中,结合反应机理确定了氢氧化钙的用量为:n(CH3NO2)n(Ca(OH)2)=1001;通过对催化剂浓硫酸﹑三氟化硼—乙醚络合物和对甲苯磺酸的比较,得出对甲苯磺酸为中间体2,2-二甲基-5-羟甲基-5-硝基-1,3-二氧杂环己烷合成的较优催化剂;分别采用2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯和2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四对甲苯磺酸酯与NaN3反应,发现磺酸酯基易离去,叠氮化反应更易进行,收率较高;叠氮化反应的较优溶剂为DMSO。DSC分析表明,1,4-二叠氮-2,3-二叠氮甲基-2,3-二硝基丁烷的分解峰温为223.46℃。     

1,4-二(叠氮乙酰氧基)-2,3-二(叠氮乙酰氧甲基)-2,3-二硝基丁烷的合成

以2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇为原料经酯化和叠氮化两步反应合成了1,4-二(叠氮乙酰氧基)-2,3-二(叠氮乙酰氧甲基)-2,3-二硝基丁烷(BDAA),总收率为68.8%。采用1H NMR和IR对目标产物及中间体的结构进行了表征。分别采用甲苯和二甲苯两种溶剂进行酯化反应,发现二甲苯为该反应的较优溶剂;通过对催化剂硫酸﹑磷酸和对甲苯磺酸的比较,得出对甲苯磺酸为该酯化反应的较优催化剂;通过对叠氮化反应的讨论,确定了四丁基溴化铵为该反应较优相转移催化剂。DSC分析表明,BDAA的分解峰温为206.44℃。TG分析表明,BDAA的热分解可能分两步进行,在500℃时,尚未分解完全。     

1-氨基-3-十二烷基-1，2，3-三唑硝酸盐的合成研究

以乙二醛、水合肼及溴代十二烷为原料,经加成-消除、环化、烷基化、复分解4步反应得到1-氨基-3-十二烷基-1,2,3-三唑硝酸盐。通过核磁、红外、质谱等分析手段对目标产物进行了结构表征。探索并优化了加成-消除、环化和烷基化反应条件。各步反应的最佳条件为：加成-消除反应中,n（水合肼）n（乙二醛）n（甲醇）＝319,70℃反应5 h,收率为90．3％;环化反应中,m（二氧化锰）m（乙二腙）＝21,20℃反应3h,收率为88．2％;烷基化反应中,n（1-氨基-1,2,3-三唑）n（溴代十二烷）＝11．5,80℃反应40h,收率为64．5％;复分解反应易进行且得率高,反应3．5h,产率为80．4％,目标产物总收率为41．3％。     

N，N-二（三硝基乙基）硝胺（BTNNA）的合成工艺优化及热性能?

以硝仿(NF)和乌洛托品(HA)为主要原料,制备出了中间体N,N-二(三硝基乙基)胺(BTNA),并由硝硫混酸硝化得到了目标物N,N-二(三硝基乙基)硝胺(BTNNA),收率达93.6%。采用IR、NMR等方法,对产品结构进行了表征。在BTNA用量相同的条件下,考察了硝硫混酸摩尔比、反应温度及反应时间等关键因素对结果的影响,获得了适宜的反应条件:n(H2SO4)n(HNO3)=1.01.8,反应温度30℃,反应时间20 min。采用差示扫描量热法(DSC)和热重-微商热重(TG-DTG)研究了BTNNA的热性能,其分解温度为177.4℃,是一种性能较好的含能材料。     

1-取代的4-硝基咪唑含能衍生物的合成、表征及热分解性能?

以4-硝基咪唑为原料,通过与2-氨基-3,5-二硝基-6-氯吡啶、2,6-二氯-3-硝基吡啶缩合,合成出未见文献报道的化合物6-(4-硝基-咪唑-1-基)-2-氨基-3,5-二硝基吡啶(1#)及6-氯-3-硝基-2-(4-硝基-咪唑-1-基)-吡啶(3#),收率分别为65%、52%;并采用此种方法优化了3-硝基-2-(4-硝基-咪唑-1-基)-吡啶(2#)的合成,收率为85%。进一步尝试了化合物3#的叠氮化反应,得到5-叠氮基-6-硝基四唑基[1,5-a]吡啶(4#)。采用核磁共振、质谱、红外光谱、元素分析等方法对相关化合物的结构进行了表征。利用TG和DSC分析法研究了化合物1#的热行为,结果表明:化合物1#的初始分解温度为221.83℃,分解放热总量为302.65 k J/mol,热失重温度范围为209.17~398.67℃,累计热失重71.84%。     

3,3’,5,5’-四甲基联苯-4,4’-二羟乙基醚的合成与表征

以3,3’,5,5’-四甲基联苯二酚(TMBP)和2-氯乙醇为原料两步法合成了3,3’,5,5’-四甲基联苯-4,4’-二羟乙基醚。探讨了反应物物质的量比、碱用量、催化剂及反应温度对转化率的影响。结果表明,在n(TMBP)∶n(NaOH)∶n(2-氯乙醇)=1∶3.0∶2.5,反应时间为10h,反应温度为110℃条件下,总转化率达95.9%,纯度达99.1%。并用红外、质谱以及核磁等方法对产物结构进行了表征。     

1，4，5，8-四硝基-1，4，5，8-四氮杂双环[4.4.0]癸烷合成工艺的改进?

为了改进1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂双环[4.4.0]癸烷(TNAD)的合成方法,以1,4,5,8-四氮杂双环[4.4.0]癸烷(THAD)为原料,经成盐、硝化两步反应合成出了TNAD,反应总收率为90%,纯度为98.7%。采用红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析对产品结构进行了表征。考察了硝化体系、物料比、反应温度、反应时间对硝化反应的影响,确定了最佳的反应条件:n(THAD.4HNO_3):n(98%HNO_3):n(AC_2O)=1:24:15,反应温度为25℃,反应时间为2 h。     

耐热炸药1,3-二(3′-氨基,2′,4′,6′-三硝基苯胺基)-2,4,6-三硝基苯的合成研究

成功的合成了1,3-二(3′氨基,2′,4′,6′-三硝基苯胺基)-2,4,6-三硝基幕,通过质谱、元素分析及核磁共振证明了中间体和产品的结构,并研究了反应时间、温度、催化剂及反应体系pH值对反应过程的影响.     

BAMO/GAP无规共聚物的合成与表征

采用1,4-丁二醇-三氟化硼乙醚(BDO/BTFE)体系通过阳离子开环聚合合成了3,3-二溴甲基氧丁环/环氧氯丙烷(BBMO/ECH)无规共聚物,再通过叠氮化反应,得到3,3-二叠氮甲基氧丁环/叠氮缩水甘油醚(BAMO/GAP)无规共聚物。通过反应条件优化,确定了阳离子开环反应的最佳条件是n(BTFE)∶n(BDO)=1∶2,反应温度15℃。通过红外光谱(FT-IR),核磁共振(13C-NMR),凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热(DSC)对其进行了表征。BAMO/GAP无规共聚物的-Mn=1750,分子量分布1.12,齐聚物含量约为22%;DSC结果证明,其玻璃化转变为-57.68℃,无结晶性。     

一种氨基四唑的硝基咪唑衍生物的合成

合成了一种氨基四唑的硝基咪唑衍生物2-[3-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)-2-羟丙基]-5-氨基-2H-四唑。以1-(3-氯-2-羟丙基)-2-甲基-5-硝基咪唑和5-氨基四唑一水合物为原料,乙醇为溶剂,在K2CO3作用下,50℃反应10h,得到2-[3-(2-甲基-5-硝基-1H-咪唑-1-基)-2-羟丙基]-5-氨基-2H-四唑,收率31.1%,产品纯度99.8%(液相色谱)。对目的产物进行了IR、1 H-NMR及13 C-NMR表征,并对反应机理进行了分析。     

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。     

固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3的制备及其催化合成冰片

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了系列SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂,运用XRD、NH_3-TPD、FT-IR、PyFTIR、XPS、SEM等技术手段,研究了复合催化剂材料的结构与性质,初步探讨了固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的构效关系,得到适宜的催化剂制备条件为:n(TiO_2)/n(Al_2O_3)=1∶2、硫酸浸渍浓度1mol/L、催化剂焙烧温度500℃。考察了物料物质的量比、催化剂用量、反应时间等对催化合成冰片的影响。结果表明,在物料物质的量比为1∶0.4,催化剂用量为α-蒎烯质量的7%,采用程序升温方式(65℃-1h,75℃-4h,90℃-1h)加热的条件下,固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的催化活性最高,α-蒎烯的转化率高达100%,龙脑的收率高达59.74%,SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂在重复使用6次的条件下,α-蒎烯的转化率均不变,龙脑的收率下降2.99%,催化剂的重复使用性良好。     

碱炭比及活化温度对稻壳活性炭极微孔的影响

采用N₂吸附、CO₂吸附和热重红外联用等技术手段, 考察了在KOH活化稻壳炭的过程中碱炭比和活化温度对活性炭极微孔的影响。结果表明: 在不同碱炭比(0.6︰1~3︰1)和活化温度(640~780℃)下制备的稻壳活性炭, 极微孔主要分布在0.42~0.70 nm。当碱炭比增加时, 极微孔孔容先增大后减小; 而当活化温度升高时, 极微孔孔容呈降低趋势。极微孔率随碱炭比或活化温度的升高而单调递减。在活化温度为640℃、碱炭比为1: 1时, 可得极微孔孔容为0.149 mL/g、极微孔率达36.3%的微孔活性炭。活性炭的极微孔孔容与其在10⁴ Pa时的CO₂吸附量高度线性相关。     

沉淀剂对La_2Zr_2O_7制备过程的影响

分别采用氨水和草酸铵作沉淀剂,通过化学共沉淀法制备了单相La2Zr2O7粉末。利用DSC-TGA和XRD等方法对LZ前驱体的煅烧分解过程、产物物相进行了分析和表征。结果表明:氢氧化物前驱体在400~750°C分解得到无定型的复合氧化物,800℃保温2.5h即完成相转变形成单相组分的La2Zr2O7;而草酸盐前驱体在400~650°C草酸盐发生分解得到无定型氧化镧、氧化锆的混合物;700°C以后,La(OH)3的分解、无定型氧化物晶化得到六方结构氧化镧与单斜相氧化锆、Zr4+扩散到La2O3晶界生成La2Zr2O7等三个反应同时进行。获得单相组分La2Zr2O7的煅烧条件至少要1450℃,保温2.5h。草酸盐前驱体中镧和锆两种成分局部的分布不均匀是造成其处理温度比氨水法要高的直接原因。     

PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。     

Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷的微波介电性能

采用传统固相法制备Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷,研究Li2CO3-V2O5(LV)共掺杂对其烧结特性、微观结构和微波介电性能的影响.实验结果表明:一定量的LV掺杂能够使Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷的烧结温度降至1200℃;XRD和EDX综合分析表明,样品由(Mg4-xCax)Nb2O9/(Ca1-x...     

脉冲激光沉积ZrW_2O_8/ZrO_2复合薄膜及其靶材制备

采用化学共沉淀法合成26wt%ZrW_2O_8/ZrO_2近零膨胀复合陶瓷靶材,并以脉冲激光法在石英基片上沉积制备了ZrW_2O_8/ZrO_2复合薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、扫描电子显微镜(SEM)研究了复合靶材的晶体结构、热膨胀性能和致密度,同时也探索了热处理温度对复合薄膜的相组成和表面形貌的影响.结果表明:合成的靶材由α-ZrW_2O_8和m-ZrO_2组成,26wt%ZrW_2O_8/ZrO_2复合靶材在30℃～600℃的热膨胀系数为-0.5649×10~(-6)K~(-1),近似为零,且靶材致密、均匀;脉冲激光沉积制备的薄膜为非晶态,表面平滑、致密,随着热处理温度的升高,薄膜开始结晶,在1200℃热处理6min后得到纯ZrW_2O_8/ZrO_2复合薄膜,且两相物质在膜层中分散均匀,结晶后的薄膜存在一些孔洞缺陷.     

Li2CO3-B2O3-V2O5掺杂ZnO-TiO2陶瓷低温烧结的研究

以Li2CO3、B2O3和V2O53种常见的低熔点氧化物为烧结助剂,用传统固相法制备了Li2CO3-B2O3-V2O5掺杂的ZnO-TiO2微波介质陶瓷,并利用XRD、SEM等研究了ZnO-TiO2陶瓷的烧结行为、物相组成、显微结构特征及微波介电性能等。结果表明,当掺入3%(质量分数)Li2CO3-B2O3-V2O5时,在840℃烧结2h可制备出体积密度为4.99g/cm3的ZnO-TiO2陶瓷,达到理论密度的96.5%以上,εr、Q.f、τf分别约为24、22900GHz、-4×10-6/℃。