四环庚烷的合成

以低沸点石油醚/丙酮为混合溶剂,芳香酮类化合物为光敏剂,对降冰片二烯异构化生成四环庚烷的反应进行了研究。考察了反应物初始浓度、光敏剂的用量及种类和时间对此反应的影响,得到四环庚烷合成的最佳工艺条件:室温下,初始浓度1.0 mol·L-1,6%二苯甲酮为光敏剂,紫外光照反应15 h,可获得93%转化率和100%选择性。反应液经减压蒸馏即可获得高纯度的四环庚烷燃料(73%收率,95%纯度)。     

降冰片二烯光敏异构化反应的工艺研究

采用4,4′-二(二乙氨基)二苯甲酮作为三重态敏化剂,对降冰片二烯光敏异构化生成四环烷的反应进行了研究。考察了敏化剂的用量、反应物初始浓度、反应时间和溶剂对降冰片二烯光敏异构化反应的影响。实验结果表明,敏化剂用量增加,反应产物的收率增大,但敏化剂用量超过降冰片质量的1.86%时,降冰片二烯光异构化反应产物的收率趋于恒定;降冰片二烯初始浓度越高,其转化率就越大,当浓度高于0.8 mol/L时,其转化率增加缓慢;在反应初期,降冰片二烯的转化率随时间延长迅速增加,12 h后,转化率增加缓慢。反应物的转化率与溶剂极性有关,选择性与溶剂极性无关,溶剂为非极性或弱极性的非卤代烃类溶剂比较合适。降冰片二烯光敏异构化适宜的反应条件为以苯为溶剂,降冰片二烯的初始浓度为0.8 mol/L、敏化剂的用量为降冰片二烯质量的1.86%、反应时间12 h。在此条件下反应,降冰片二烯异构化的转化率为93.9%,四环烷的选择性为100%。     

四环庚烷的制备及自燃性

具有高张力和笼状结构的四环庚烷(QC)是很具潜力的自燃类碳氢燃料。研究了无溶剂条件下公斤级QC的合成工艺。测试了QC/白色发烟硝酸(WFNA)和QC/N2O4的自燃性能。结果表明,反应16 h和分离提纯后,QC产品的纯度和收率能分别达到99.5%和96.2%,单批产量为2 kg,QC/WFNA和QC/N2O4的点火延迟时间分别为98 ms和29 ms。固体纳米颗粒的添加能促进自燃性能,纳米硼、碳、铝可缩短点火延迟时间,添加质量分数为0.25%的纳米硼/碳/铝后点火延迟时间分别为68/73/75 ms(发烟硝酸)和18/27/33 ms(N2O4),证明QC可作自燃类高能液体推进剂使用。     

高分子体系中降冰片二烯的光异构化反应

本文合成了降冰片二烯和咔唑为侧基的甲基丙烯酸酯共聚物，并与仅带有降冰片二烯侧基的聚甲基丙烯酸酯进行了光异构化反应的对比研究。实验结果表明，当入射光波长小于３５０ｎｍ时，两种降冰片二烯聚合物均发生了光异构化反应；当入射光波长大于３５０ｎｍ时，只有共聚物的降冰片二烯侧基能够异构化为相应的四环烷。利用荧光猝灭实验及化学诱导动态核极化（ＣＩＤＮＰ）等研究了咔唑的敏化机理，利用三氟乙酸作催化剂实现了四环烷的反向异构化。     

降冰片二烯异构化反应中敏化剂的研究进展

在太阳能转换与储存体系中,降冰片二烯光异构化合成四环烷是非常重要的一个反应.论述了光敏化降冰片二烯异构化反应敏化剂的研究进展,包括三重态能量传递光敏剂,过渡金属化合物光敏剂,电子转移光敏剂,半导体光敏剂等几种类型.评价了各类光敏剂的优缺点.其中三重态能量传递光敏剂敏化效果好,被认为是一种较为理想的光敏剂.     

高张力笼状化合物四环庚烷的分子结构表征及热裂解

四环庚烷是一种具有高张力笼状结构的液态燃料。采用气相色谱质谱联用仪、傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪表征光敏异构化合成的四环庚烷分子结构,采用热裂解-气相色谱质谱联用仪研究了四环庚烷300~800℃的裂解产物,结果表明合成的四环庚烷的分子结构和理论结构一致,气相色谱归一化法测得纯度为94%。四环庚烷在400℃以下不发生裂解,只有部分气化产物和其同分异构体;500~650℃的裂解产物以环状烯烃为主;随着温度的升高,裂解产物由环状烯烃向苯类化合物转变,高于750℃时裂解产物转变成联苯及多环芳烃化合物。