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     

互联网网络时延特征研究

互联网宏观拓扑结构下时延特征的研究对互联网结构与性能的理解具有重要作用。择取CAIDA Ark项目下分别位于4个不同地区的探测数据,提取网络时延与通信直径,发现网络时延与通信直径关系很小且超过70%的有效路径中存在支配时延。经分析,正是支配时延的存在影响了网络时延与通信直径的关系。对支配时延链路两端进行地理映射,发现支配时延以较高概率出现在同一国家同一城市某一链路传输之间。在此基础上,得出链路两端距离小于5 000 km的支配时延主要由排队时延组成,而链路两端距离大于5 000 km的支配时延主要由传播时延组成的结论。     

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％。     

4,6-双(5-氨基-3-硝基-1V,2,4-三唑-1-基)-5-硝基嘧啶(DANTNP)合成工艺改进

以5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(ANTA)与4,6-二氯-5-硝基嘧啶(DCNP)为原料,在乙醇介质中进行亲核取代反应合成了4,6-双-(5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)-5-硝基嘧啶(DANTNP),采用红外光谱、核磁共振、质谱、元素分析等鉴定其结构；同时,对反应条件进行了优化(反应时间为6h;CH3ONaANTADCNP的摩尔比为2.642.41,反应收率为68%；在体系中加入相转移催化剂18-冠-6-醚后,反应收率达到84%.     

2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪的晶体结构

以水为溶剂培养得到了2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT)单晶,用元素分析、红外光谱、核磁共振等对其结构进行了表征,用X-射线单晶衍射仪测定了其晶体结构.结果表明,NNHT的分子式为C3H6N6O4,相对分子质量为190.14,晶体属单斜晶系,空间群为P21/c.晶体学参数为:a=0.939 3(2)nm,b=0.859 0(2)nm,c=0.901 5(2)nm,β=91.173(4)°,V=0.7272(3)nm3,Z=4,Dc=1.737 g·cm-3,μ=0.157 mm-1,F(000)=392,最终偏差因子R1=0.058 3.分析了NNHT和RDX、NQ的结构差别,讨论了其感度和结构之间的关系.     

3,3′-二硝基-5,5′-偶氮-1H-1,2,4-三唑的合成与晶体结构

以3-氨基-5-硝基-1H-1,2,4-三唑(ANTA)为原料,经过氧化合成3,3′-二硝基-5,5′-偶氮-1H-1,2,4-三唑(DNAT),采用红外光谱、核磁共振、元素分析等鉴定了产品结构.探讨了偶氮反应的机理和关键影响因素, 确定了最佳的反应条件.测试了DNAT的部分性能,H50为17.08 cm(落锤5 kg);摩擦感度60%(表压3.92、摆角90°).培养了DNAT单晶,四元衍射分析表明:DNAT·4H2O晶体属于单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶体密度为1.550 g/cm.     

3,5-二氨基-1,2,4三唑硫酸盐的合成研究

以二氰二胺和二盐酸肼为原料经合环和重排反应生成3,5-二氨基-1,2,4三唑(DAT),经酸化生成3,5-二氨基-1,2,4三唑硫酸盐[(DAT)·2H2SO4]。采用红外光谱、核磁共振、质谱等鉴定了其结构。并进一步研究了反应温度、反应时间、pH值和料比对DAT收率的影响。此方法提高了产物的纯度,改进了合成工艺,总收率达到76%。     

用定量结构性质关系(QSPR)预测芳香系炸药的密度

以物质的电子、空间等结构性质为基础,运用Gaussian98和Cerius2程序包对偶极距(Dipole)、最高占据轨道能量(EHOMO)、最低空轨道能量(ELUMO)、分子总能量(E)、旋转键(Rotlbonds)、最弱的R-NO2键长(R-NO2 bond length,R为C或N)、氢键供体(Hbond donor)和中点势(Vmid)8种描述符进行了计算,采用Cerius2程序包中的QSPR方法建立了芳香系炸药密度与8种描述符之间的构效关系式,相关系数R为0.909,30个化合物所构成的训练集和15个化合物所构成的预测集预测密度与实测密度之间的平均误差分别为3.33%和2.94%。     

3,5-二氨基-1,2,4-三唑的合成与表征

以80%水合肼与37%浓盐酸为起始原料得到二盐酸肼,然后在水中与二氰二胺缩合环化合成了标题化合物,收率89%,精制后纯度达到99%以上,m.p.208~210℃。合成的最佳反应条件为:温度48~50℃,反应时间2 h,二氰二胺与二盐酸肼最佳料比为1∶1.1,pH控制在10.4~10.8。并利用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱、质谱等分析手段对其结构进行了表征。     

4-氨基-3,5-二甲基吡唑合成工艺改进

以乙酰丙酮为起始原料,采用两步法新工艺合成了目标产物4-氨基-3,5-二甲基吡唑,总收率达到71.7%;对肟化反应条件进行了优化,确定适宜的反应条件为:n(乙酰丙酮)∶n(亚硝酸钠)=1∶1,反应温度5～10℃,反应时间20min。