4,5-二氰基咪唑-2-基五唑的合成及15N NMR表征（英）

In the last few decades,pentazole derivatives have received a great deal of attention as they are important intermediates in the synthesis of all-nitrogen compounds.In     

三呋咱并氧杂环庚三烯（TFO）合成研究

呋咱醚类含能化合物因其具有熔点低、能量高、塑性强的优点,目前已成为含能材料研究领域的热点之一。本文自行设计了呋咱环醚含能化合物三呋咱并氧杂环庚三烯(TFO)分子结构和合成方法,以3,4-双(3’-硝基呋咱-4’-基)呋咱(BNTF)为原料,在无水乙腈中进行分子内硝基醚化反应,首次合成了呋咱环醚含能化合物TFO(Scheme 1),收率为55.2%,纯度     

六硝基六氮杂异伍兹烷降感技术研究进展

六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)是一种高能量密度新型含能材料,在单质炸药、混合炸药以及推进剂等方面有着广泛的应用前景。但是CL-20感度较高的特点限制了其进一步推广应用,对CL-20晶体进行晶体修饰处理可以有效地降低其感度。概述国内外CL-20晶体修饰降低感度技术研究进展,总结了共结晶和核壳结构包覆两种主要的晶体修饰降感方法,并对不同方法降感机理进行分析。对共结晶和核壳结构包覆这两种降感方法的研究现状进行梳理并对降感效果进行了总结和对比,最后分析该领域的研究趋势。     

1,4-二硝基呋咱并[3,4-b]哌嗪(DNFP)的合成

设计合成了高能量密度材料1,4-二硝基呋咱并[3,4-b]哌嗪（DNFP）。即以N,N＇-二叔丁基乙二胺为起始原料,低温条件下与二氯乙二肟缩合环化生成1,4-二叔丁基哌嗪-2,3-二酮肟（PDO—tB）,而后在氢氧化钠的乙二醇溶液中高温反应脱水环化得1,4-二叔丁基呋咱并[3,4-b]哌嗪,经98％硝酸和硫酸的混酸体系硝解合成出DNFP,总收率32．6％,采用红外光谱、核磁共振谱、元素分析对DNFP和中间体结构进行了表征;改进了PDO—tB的合成工艺条件,加料方式由一次性加入改为缓慢滴加,并确定了适宜的冷浴温度为-18℃;研究了不同硝解体系对反应的影响,确定了适宜的硝解体系为硝硫混酸,硝解收率为61．7％。     

硝仿(NF)高安全制备工艺研究

以丙二酸二甲酯和甲酰胺为原料,通过缩合环化制备出4,6-二羟基嘧啶(DHP),然后经硝化-水解反应制备出硝仿(NF),利用紫外光谱、核磁共振谱、红外光谱以及质谱等进行了结构表征。探讨了DHP硝化-水解的反应机理,确定了制备硝仿最佳工艺条件为:n(硝酸)∶n(DHP)=5∶1、n(硫酸)∶n(硝酸)=3.5∶1.0、反应温度45℃、反应时间2 h,收率为80.1%;通过改进硝仿的分离条件,可显著提高工艺的安全性;以自制的硝仿为原料,合成出纯度为98.9%的硝仿肼。     

对二甲氨基苯基五唑和对羟基苯基五唑的低温合成与NMR表征

分别以对二甲氨基苯胺和对羟基苯胺为原料,在-40℃条件下合成出对二甲氨基苯基五唑(p-DMAPP)和对羟基苯基五唑(p-HPP)。用低温1HNMR、13CNMR、1H-13CHMBC、15NNMR和1H-15NHMBC表征了它们的结构。结果表明,其氢谱和碳谱数据与文献值一致。五唑的N信号分别被指配为:p-DMAPP,N-1(δN-80.0),N-2/5(δN-27.3),N-3/4(δN5.1);对p-HPP,N-1(δN-84.1),N-2/5(δN-28.1),N-3/4(δN4.2)。     

AP对HATO热分解影响的机制

为详细了解高氯酸铵(AP)对5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵(HATO)热分解影响的机制,采用热重-质谱-傅里叶红外光谱(TG-MS-FTIR)联用技术、差示扫描量热法(DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)方法,对HATO和HATO/AP共混物的热分解特性、气体产物以及凝聚相变化进行了研究。结果表明,HATO具有两个连续热分解阶段,HATO/AP共混物则有3个热分解阶段;HATO、AP共混后,HATO使得AP熔融峰消失,AP可使HATO的热分解初始温度提前,热分解时间延长且不影响分解完全性;HATO热分解气体产物有CO_2、N_2O、HCN、NH_3、NO、N_2、H_2O,而HATO/AP共混物热分解产生气体主要有N_2、CO_2、N_2O、HCN、NH_3、H_2O、HCN、NO、HCl、NOCl;另外,采用等转化率法计算HATO和HATO/AP共混物四唑环基团的活化能分别为53.38 kJ·mol~(-1)和60.69 kJ·mol~(-1);通过对比HATO和HATO/AP共混物热分解特性以及凝聚相特征基团的变化,阐释了AP使HATO热分解温度提前的机理很可能是:AP的铵根离子与HATO之间发生了质子转移;推测AP导致HATO热分解时间延长的原因为:HATO/AP共混物产生的NH_3与热分解中间体1,1'-二羟基-5,5-联四唑(BTO)反应生成5,5'-联四唑-1,1'-二氧铵盐(ABTOX)。     

3,3′-二(四唑-5-基)-4,4′-偶氮氧化呋咱的合成及性能预估

以3-氰基-4-氨基氧化呋咱为原料,经催化环化、氧化偶联反应合成了3,3′-二(四唑-5-基)-4,4′-偶氮氧化呋咱;利用红外光谱、核磁共振及元素分析对产物进行了结构表征;采用差示扫描量热法(DSC)研究了其热分解过程;采用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31+G(d,p)水平上优化了其分子构型,计算了其键级并预估了其理论密度(ρ)、标准生成焓(Δ_fH(s))、爆速(D)和爆压(p)。结果表明,3,3′-二(四唑-5-基)-4,4′-偶氮氧化呋咱的分解峰温为195.6℃,ρ、Δ_fH(s)、D和p值分别为1.76g/cm~3、1 156.4kJ/mol、8 013m/s和28.6GPa;氧化呋咱环中配位氧侧的氮氧单键键长和键级分别为0.145nm和0.89,为分子中不稳定位点。     

5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑胍盐的合成及性能研究

以丙二腈为原料,高收率合成了5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑(1)的胍盐(2)、二氨基胍(3)以及联胍盐(4).采用红外光谱、核磁共振、元素分析、热分析等对其结构进行了表征;培养了2和3的单晶,并采用X射线单晶衍射测试了其晶体结构;通过落锤法和摩擦感度仪测试了3种胍盐的撞击感度和摩擦感度;采用DSC研究了3种胍盐的热分解过程.结果表明,3种胍盐的撞击感度均大于24J,摩擦感度均大于360N,分解点介于266~277℃,显示出良好的热稳定性.