由四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷合成六硝基六氮杂异伍兹烷

以四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷为基质,经亚硝解脱苄合成了四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW);用纯硝酸氧化TADNSIW制备四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷(TADNIW),收率93.0%,以上两步反应均在室温下完成。在85℃条件下,TADNIW经硝硫混酸硝解合成了六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW),反应时间50 m in,收率95.1%,质量分数98.80%。用硝硫混酸对TADNSIW进行硝解合成了HNIW,并优化了反应条件,反应温度90℃,反应时间60 m in,硝解剂必须大于14 mL(底物TADNSIW 1.2 g),收率为96.1%,质量分数98.87%。分别用FTIR,1HNMR和元素分析对目标化合物进行了表征。前体TADNSIW和TADNIW分子中只有乙酰基和亚硝基,它们的硝解反应体系较简单,反应时间短、反应条件温和,母液中只含有乙酸和硝解剂,产物易分离。     

四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷的硝解研究

研究了ＴＡＤＮ在１００％ＨＮＯ３、Ｐ２Ｏ５／ＨＮＯ３、Ｎ２Ｏ５／ＨＮＯ３、Ｎ２Ｏ５／ＨＣＣｌ３、Ｎ２Ｏ５／ＣＨ３ＮＯ２、ＨＮＯ３／ＰＰＡ以及ＨＮＯ３／ＨＣｌＯ４等７种硝化剂中的硝解,结果表明这７种硝化剂均不适合用来硝解四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷（ＴＡＤＮ）制备六硝基六氮杂异伍兹烷（ＨＮＩＷ）,同时发现在有硝酸的硝化剂硝解ＴＡＤＮ的过程中均出现了水溶性中间体。     

四乙酰基二氯乙酰基六氮杂异伍兹烷的硝解研究

研究了几种硝解剂及硝解条件对四乙酰基二氯乙酰基六氮杂异伍兹烷（TADCIW）硝解产物的纯度和得率的影响。讨论了有关的机理,用发烟硝酸-浓硫酸或碱金属硝酸盐-浓硫酸硝解TADCIW,可得到纯度很高的四硝基二氢乙酰基六氮杂异伍兹烷（TNDCIW）,得率达到94%-98%,硝解时间短,硝硫混酸可以再利用;但用发烟硝酸-五氧化二磷或浓硝酸-浓硫酸硝解TADCIW的得率很低。     

四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷亚硝解脱苄反应

利用市售无机亚硝解试剂,采用3种不同的方法，在温和条件(30℃左右)下，使四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)脱除苄基，转化成HNIW的前体——四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW)，并用FT-IR、MS、^1HNMR及元素分析法对TADBIW的脱苄产物进行了结构鉴定。提出了TADBIW亚硝解脱苄反应的机理，TADBIW作为三级胺脱除苄基的反应是以生成烯胺正离子(或称亚胺正离子)为中间体的反应，并由所获得的副产物苯甲醛证明该反应机理。     

四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷的合成与表征

采用无机亚硝解试剂由六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)的一次氢解产物四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)合成四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW),维持温度25℃,反应1h,TADNSIW得率为81 0%。对产物进行了分离、提纯,目标产物熔点为288～290℃。并用FT-IR、1HNMR、MS及元素分析法对目标产物进行了结构鉴定。定量地分离出副产物苯甲醛,并由此证明该文所提反应机理的合理性。     

一乙酰基五硝基六氮杂异伍兹烷NMR谱归属

利用ＮＭＲ技术对ＣＬ－２０制备中伴生的少量副产物－乙酰基五硝基六氮杂异伍兹烷（ＭＰＩＷ）的＾１Ｈ、＾１３ＮＭＲ谱进行了完全的归属。     

四乙酰基二氯乙酰基六氮杂异伍兹烷硝解产物中副产物的分离和鉴定

硝解四乙酰基二氯乙酰基六氮杂异伍兹烷 (TADCIW)制备四硝基二氯乙酰基六氮杂异伍兹烷 (TNDCIW)时 ,所得产物经薄层色谱 (TL C)检测发现含有少量副产物。采用柱色谱分离出了该副产物 ,经 FTIR、1H- NMR、MS(CI)及元素分析对副产物的结构进行鉴定 ,确定它为五硝基一氯乙酰基六氮杂异伍兹烷 (PNMCIW) ,这为改进 TADCIW的硝解条件提供了依据。     

六硝基六氮杂异伍兹烷的热性能研究

叙述了 CL - 2 0热分解反应动力学和热分析研究结果。根据 90～ 14 0℃下真空等温热分解实验数据及相应曲线 ,导出了在不同温度下分解 0 .1%所需时间的经验公式 ,求得 CL- 2 0表观活化能 Ea=187.6 k J/ mol,指前因子 A=6 .9× 10 2 3 ,测得 CL- 2 0相变温度16 3.7℃ ,分解热 2 95 7J/ g,5 s爆发点 2 82 .2℃ ,10 0 0 s临界温度为 2 2 4℃。     

六硝基六氮杂异伍兹烷的机械撞击感度

用不同工艺条件将γ-HNIW转晶为ε-HNIW,得到不同晶癖的ε-HNIW;采用不同包覆剂对ε-HNIW进行包覆研究,得到了表面改性的ε-HNIW;对两类样品进行了机械撞击感度研究。结果表明,近似平行四边形、颗粒较均匀、碎晶少的样品感度最低;颗粒细小、细针状、碎晶多的HNIW样品感度高,石蜡、丁腑橡胶可良好钝感HNIW,聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯一苯乙烯共聚物包覆的样品的感度较高。     

六硝基六氮杂异伍兹烷四种晶型的晶体结构

测定了六硝基六氮杂异伍兹烷四种晶型（α、β、γ及ε）的单晶结构,报道了它们的晶体学参数,给出了它们的分子构型,讨论了它们的结构,并与ＨＭＸ作了比较。     

含能黏合剂合成研究新进展

从热塑性含能黏合剂和热固性含能黏合剂两方面综述了国内外含能黏合剂近5年研究的最新进展,重点介绍了叠氮类、硝酸酯类、富氮含能类、聚磷氮烯类、改性端羟基聚丁二烯类热塑性含能黏合剂,GAP基ETPE、BAMO基ETPE、偕二硝基类热塑性含能黏合剂的合成及性能研究情况,对含能黏合剂研究的发展趋势进行了展望,附参考文献25篇.     

固体推进剂用含能胶黏剂研究进展

提高能量始终是固体推进剂研制发展过程中一直追求的主要目标,不断研究发展含能材料的新概念、新技术,研究合成新型含能材料并投入使用,是含能材料技术发展的重点。综述了缩水甘油叠氮聚合物GAP、氧丁环聚合物PNIMMO和硝酸酯缩水甘油醚聚合物PGLYN等三种具有发展前途的含能胶黏剂。讨论了包括聚乙烯醇硝酸酯、聚多硝基苯撑、硝胺聚醚和N—N环氧聚合物等的其它含能胶黏剂。认为在固体推进剂中使用含能胶黏剂是提高推进剂能量的有效方法。     

等离子体点火密闭爆发器实验研究

在密闭爆发器中研究了等离子体对含能材料燃烧性能的影响。分析了不同发射药、等离子体电能、电感等因素对发射药燃烧的影响。实验结果对电热化学炮的研究具有重要的意义。     

高反应活性纳米含能材料的研究进展

综述了高反应活性纳米含能材料的最新研究进展,分别介绍了高反应活性单分子纳米含能材料和高反应活性纳米复合含能材料,特别是对超级铝热剂,即亚稳态分子间复合材料(M IC)进行评述。分析了高反应活性纳米含能材料制备、表征以及应用研究中存在的问题,指出高反应活性纳米含能材料未来的研究方向及重点,并对其潜在的应用领域及优越性进行了展望。附参考文献57篇。     

Effect of Nitrogen‐Doping on Detonation and Stability Properties of CL‐20 Derivatives from a Theoretical Viewpoint

Six nitrogen‐doping CL‐20 derivatives were designed and investigated as energetic materials at B3LYP/6‐31G** level based on the density functional theory method. Results show that nitrogen‐doping derivatives exhibit high crystal densities (1.98∼2.18 g cm⁻³) and positive heats of formation (451.68∼949.68 kJ mol⁻¹). Among nitrogen‐doping derivatives, 2,4,6,8,10,12‐hexanitro‐2,4,6,8,9,10,12‐heptaazaisowurtzitane(A1), 2,4,6,8,10,12‐hexanitro‐2,3,4,6,8,9,10,12‐octaazaisowurtzitane(B1) and 2,4,6,8,10,12‐hexanitro‐1,2,3,4,6,8,9,10,12‐nonaazaisowurtzitane(C1) possess better detonation velocity and pressure than CL‐20, and A1 gives the best performance (D _K‐J•A1=9.6 km s⁻¹; P _K‐J•A1=43.07 GPa). Moreover, the specific impulse, brisance, and power of N‐doping CL‐20 derivatives are also higher than that of CL‐20. The thermal stability and sensitivity of nitrogen‐doping molecules were analyzed via the bond dissociation energy (BDE ), the characteristic height (h₅₀) and electrostatic sensitivity (E _ES). The results indicate that the stability of A1, B1 and 2,4,6,8,10,12‐hexanitro‐1,2,3,4,6,7,8,9,10,12‐decaazaisowurtzitane(D1) is comparable with that of CL‐20. Considering detonation performance and stability, A1 and B1 may be promising candidates as energetic materials with superior detonation performance and favorable stability.     

Novel,Printable Energetic Polymers

Novel, simple‐to‐make energetic mono‐ and bisvinylimidazolium perchlorate monomers are prepared and characterized. These energetic monomers offer the possibility to 3D print energetic polymers that may allow decreasing the content of the energetic filler in energetic devices without compromising their energetic properties. The new printable materials are suited for photocuring‐based additive manufacturing (AM), techniques, offering not only a large degree of control over the mechanical and energetic properties of the resulting solids, but also the production of complex geometries at high resolution.     

超细含能材料表征技术研究进展

综述了超细含能材料的表征技术研究现状,对超细含能材料的表征技术变化进行了分析,提出了今后的研究方向,即充分发挥多学科优势,进一步开展超细含能材料表征技术及作用机理的研究,以获得具有实际应用价值的超细含能材料的表征技术方法。     

氮杂双环硝胺类含能材料的分子结构与性能的关系

使用Gaussian03软件,采用密度泛函理论(DFT)在B3LPY/6-31++G(d,p)计算精度下,计算并研究了9个具有不同官能团以及母环结构的氮杂双环硝胺类含能化合物的分子结构,分析了其结构与性能的关系,优化了几何构型,通过计算得到了分子体积、能量等;以此为基础计算了该系列材料的密度、爆轰性能以及感度等数据。通过比较分子结构,从密度、生成热、爆轰性能以及撞击感度等方面,研究了不同官能团以及环系结构对该类含能材料性能的影响;通过对比得到了对双环硝胺化合物有利的官能团及结构。结果表明,双环硝胺结构有利于稳定结构以及形成紧凑的空间排布,并提高化合物的撞击感度及密度;同时,羰基的引入以及接近零氧平衡是提高该类含能材料爆炸性能的技术途径。     

含能材料分子设计与性能预测研究

利用分子设计软件预测含能材料的物化性能及爆炸参数,并与实测值进行了比较。结果表明,TNT分子理论预测值与实测值基本一致;八硝基立方烷的爆炸参数,除爆速相差较大外,其他参数与实测值接近。     

煤磨传动系统的扭振计算

当设备激励频率等于或接近传动系统的任一固有频率时,系统将产生共振;共振严重时,足以导致零部件损坏而影响设备的正常运行并引起巨大的经济损失。以煤磨系统为例,建立了其传动系统扭振计算的数学模型,并求解出传动系统的固有频率。显然,这为煤磨的合理选型并确保其系统的安全稳定运行,提供了一定的理论依据。