1,4-二硝基-3,6-双(三硝基乙基)甘脲的合成及性能

题称化合物以尿素，乙二醛，甲醛，硝仿，硝酸及硫酸为基本原料，经环化，羟甲基化，引入三硝基甲基，硝化等反应制得。测定了该化合物的理化，爆炸性能，其密度为１．９５ｇ／ｃｍ＾３，爆速为９０３７，／ｓ，具有良好的热稳定性和水稳定性。     

二硝基甘脲结晶条件研究

介绍了用硝酸重结晶及用硝硫混酸硝化甘脲直接制备二硝基甘脲晶体的方法及用二甲基亚砜制备二硝基甘脲晶体的结果。还讨论了硝酸浓度、混酸硝化系数、稳定处理温度、时间、搅拌等因素对二硝莽甘脲晶体大小的影响。     

硝基脲类含能材料的合成及性能研究进展

系统综述了国内外关于硝基脲类含能材料的合成和性能研究进展。重点介绍了硝基五元环脲类尤其是甘脲类含能材料的合成与性能。认为,硝基脲类含能材料具有较好的热稳定性、较高的密度和能量水平,但双硝基脲类化合物的水解稳定性差限制了其应用。指出,甘脲类含能材料和七、八元环硝基脲类含能材料研究相对较少。可考虑设计良好的氮杂环骨架分子,骨架分子中引入硝仿基(—C(NO2)3)、硝基(—NO2)、氨基(—NH2)和硝氨基(N—NO2)等含能基团来合成新型化合物,以提高硝基脲类化合物的实际应用价值。提出了设计与合成新型硝基脲类含能材料的研究方向,附参考文献52篇。     

1,3,5,7,7-五硝基-1,3,5-三氮杂环辛烷合成方法的改进

改进了１，３，５，７，７五硝基１，３，５三氮杂环辛烷及其中间体３，７，７三硝基１，３，５三氮杂双环［３．３．１］壬烷的合成方法。对中间体成环机理进行了探讨     

二硝基脲含能离子盐的合成及表征

利用三唑类、咪唑类化合物以及乙二胺与二硝基脲反应,合成了一系列二硝基脲含能离子盐,采用IR、1H NMR、13C NMR、元素分析等手段对这些盐的结构进行了表征.结果表明,乙二胺与二硝基脲形成二价盐,其它几种化合物形成二硝基脲的一价盐.热分析结果显示,二硝基脲成盐有效提高了其热稳定性,从热重曲线可以看出,乙二胺二硝基脲...     

2,4,5-三硝基咪唑铵盐新法合成及性能

设计了2,4,5-三硝基咪唑铵盐新的合成方法,以4-硝基咪唑为原料,经碘代、硝化得到2,4,5-三硝基咪唑,再与氨水成盐合成了目标化合物,总收率33.3%,并采用质谱、红外光谱等进行了结构表征。利用DSC和TG研究了2,4,5-三硝基咪唑铵盐的热性能,其熔解温度为254.52℃,分解温度为308.31℃,热重变化范围为203.6～399.9℃,总共失重94%。2,4,5-三硝基咪唑铵盐摩擦感度2%,撞击感度为18%,是一种低感炸药。     

偕二硝基含能盐的合成研究进展

偕二硝基基团有高密度和高氧含量的特点,是设计合成新型高能量密度含能化合物的重要结构单元之一.在氮杂环骨架中引入具有平面结构的偕二硝基阴离子利于形成共轭结构,从而有效提高含能化合物的密度、氧平衡以及爆轰性能.本文通过系统总结对含肟类或活泼亚甲基前体进行硝化制备偕二硝含能盐的合成方法,发现采用N2O4或N2O5硝化方法普适性好,但存在产率较低,硝化中间体难以分离等不足,而混酸硝化方法通常具有较高的产率且反应条件温和,但构建含活泼亚甲基前体需要采用新的策略.同时对部分性能优良的偕二硝基含能盐的含能特性进行了讨论,希望本综述能为新型偕二硝基类高能钝感含能材料的设计与合成提供借鉴和参考.     

1,2-二硝基胍的合成及热性能

以硝基胍(NQ)为原料、100%硝酸/20%发烟硫酸/硝酸铵为硝化体系,经硝化反应合成了1,2-二硝基胍(DNG)。用IR、¹H NMR、¹³C NMR、MS表征了DNG的结构。研究了影响DNG产率和正交实验的因素。用TG和 DSC研究了DNG的热分解行为。结果表明,硝化反应的优化条件为n(HNO₃)n(NQ)n(NH₄NO₃)=15 2 1,V(H₂SO₄)V(HNO₃)=1.25 1,反应时间为8 h,反应温度为10 ℃。优化条件下DNG产率达61.76%。DNG的 DSC曲线峰温为182.83 ℃,显示DNG有良好的热稳定性。     

硝基吡唑及其衍生物的合成、性能及应用研究进展

硝基吡唑及其衍生物具有高生成热,良好的热稳定性和爆轰性能,在含能材料领域具有广阔的应用前景。从硝基吡唑及其衍生物的合成、性能及应用等角度对其近年来的研究进展进行了简要综述,梳理了硝基吡唑及其衍生物合成研究的发展方向和趋势,指出了今后研究的重点方向:认为必须探索、寻找新的合成路线并优化其工艺条件,缩短反应步骤、提高反应效率,实现硝基吡唑化合物高品质化、规模化、稳定化制备,进一步探索绿色环保、可循环使用的高效重排试剂、萃取剂及重结晶介质,加强1?甲基?3,4,5?三硝基吡唑(MTNP)与3,4?二硝基吡唑(3,4?DNP)的基础性能综合研究,开展其熔融?凝固后的体积收缩特性及安全性能研究,综合评估其在熔铸炸药中的应用可行性,拓展其在高能钝感炸药中的应用。     

硝基吡唑类化合物的合成研究进展

综述了12种硝基吡唑化合物的合成方法并进行了比较,重点介绍了能量高于2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、感度低于TNT或能量更高的吡唑类低熔点系列含能化合物,如3,4-二硝基吡唑(3,4-DNP)、1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP),为此类含能化合物的进一步合成及性能研究提供一定的参考,为高密度、高能量、低感度炸药及可替代TNT的熔铸炸药载体的进一步研究探索提供一定的新思路。认为以下三个方面将会是今后一段时期内的研究重点:探索MTNP新合成路及工艺优化,研究3,4-二硝基吡唑和MTNP的物化性能及其高能化合物的组合配方,寻找硝基吡唑化合物合成中需求的绿色硝化剂和催化剂。     

加速绝热量热仪用于含能材料热分解研究进展

详细介绍了绝热加速量热仪（ ARC）的工作原理、运行模式、所能获取的数据及其处理方法;综述了近年来其在含能材料热分析研究中的应用,指出其应用于含能材料热分解研究的特点和优势,并就ARC用于含能材料热危险性评价提出了建议。     

丙基硝基胍（PrNQ）热化学特性及分解机理（英）

采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)法研究了丙基硝基胍 （PrNQ）的热分解行为和非等温分解反应动力学,利用原位红外技术研究了PrNQ分子的分解机理,利用DSC实验研究了PrNQ与黑索今 （RDX）,奥克托今（HMX）,六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）,5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟铵 （TKX-50）的相容性。结果表明,PrNQ的熔点约为99 ℃,可应用于熔铸炸药体系。PrNQ的热稳定性良好,PrNQ的熔融和分解温度相差约137 ℃,可保证熔铸工艺的安全性。根据DSC实验,PrNQ与HMX及TKX-50的ΔT_p分别为-0.3 K和1.36 K,表明其与HMX及TKX-50相容性良好。     

笼形含能化合物热分解研究进展

笼形含能化合物因能量高、密度大而成为当前含能材料领域的研究热点,阐明其热分解机理对于深入研究其爆轰机理及提高热稳定性均有重要意义。以笼形骨架为线索,介绍了金刚烷衍生物、立方烷衍生物和异伍兹烷衍生物三类笼形含能化合物的热分解研究进展,总结了上述三类笼形化合物热分解规律:金刚烷衍生物热分解始于取代基且具有"桥头C"效应,立方烷衍生物热分解通常始于笼形结构的C-C键,多硝基异伍兹烷热分解一般始于脱硝基。后续研究应进一步丰富笼形含能化合物的种类,开展笼形化合物热分解的系统性研究,特别是笼状骨架的热分解机理研究。     

1,3,5-三硝基-2,3-二氢-1H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮的合成及热分解

以2,3-二氨基吡啶为原料,经闭环得到2,3-二氢-1H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮(1),并在HNO3/Ac2O体系中硝化,合成出1,3,5-三硝基-2,3-二氢-1H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮(2),产率为44.6%。采用核磁共振、质谱、红外对其进行了结构表征。利用差示扫描量热技术和热重分析法研究了化合物2的热性能,分解温度为153.0℃,热重变化范围为130~450℃,共失重55.5%,热稳定性差。     

含能材料热安全性的预测方法

根据分解反应动力学分析了含能材料在绝热和近似绝热条件下的热分解反应。结果表明,在该条件下含能材料发生的热分解反应只与材料本身的特性相关,而与外界环境的影响无关,利用热分解反应的特征来评价含能材料本身的热安全特性,得出了含能材料开始发生热分解反应初始湿度的计算公式。     

含能材料热分解动力学求解及热安全性理论评估的进展

近年,热分解动力学评价含能材料热安全性的方法受到了广泛的关注,并逐渐发展成为传统实验方法的重要补充。综述了以热分解动力学为基础的模拟方法评估热安全性的研究进展,介绍了获得热分解动力学参数的三种方法,包括简单线性拟合法、等转化率法和基于反应机理函数的动力学参数求解方法,讨论了不同求解方法的适用条件,并重点分析了模型拟合法的建模过程及其特点;在此基础上,结合热安全性评估中几种重要的安全性参数,介绍了基于热分解动力学对含能材料及其他危险物热安全进行评价的实际应用;最后对该方法中仍存在的争议性问题,如热分解参数求解的具体选择(等转化率法或模型拟合法)、以及针对熔融分解反应的实验方案实施等进行了讨论,提出在未来研究中应更加重视样品状态、实验技术、评价目标之间的匹配性。     

4,5-二(1H-四唑-5-基)-1H-咪唑的合成及热性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,优化了4,5-二(1H-四唑-5-基)-1H-咪唑(H₃BTI)的合成工艺: 4,5-二氰基咪唑、叠氮化钠和氯化铵的摩尔比为1 2.2 2.2,反应温度90 ℃,反应时间8 h,收率为94.6%。通过红外光谱、¹H NMR、¹³C NMR和元素分析对H₃BTI的结构进行了表征,采用DSC和TG/DTG技术研究了H₃BTI的热分解性能,用非等温DSC技术研究了热分解反应动力学。研究结果表明,H₃BTI的活化能为197.62 kJ·mol-1,指前因子为16.16; H₃BTI的临界爆炸温度为556.38 K,大于RDX的487.90 K,表明其热稳定性优于RDX; 热分解反应的活化熵、活化焓和活化自由能分别为35.72 J·mol-1·K-1、193.66 kJ·mol-1和173.33 kJ·mol-1。     

二硝基甲烷含能离子盐的合成与性能及其热动力学分析

为寻找能量高、性能优良的含能离子盐,以3为寻找能量高、性能优良的含能离子盐,以345-三氨基-124-三唑、盐酸脒基脲为原料,合成并表征了345-三氨基-124-三唑及N-脒基脲的二硝基甲烷盐。结合实测密度和采用Gaussian 03计算得到的两种新离子盐的生成焓并得到了它们的爆轰性能数据,爆速分别为8 933 m/s、8 035 m/s ,爆压分别是36.6 GPa、28.4 GPa,结果表明这2种盐的爆炸性能与RDX相当。采用TG-DTG及DSC研究了2种盐的热行为和热分解反应动力学,计算了相关的热力学参数,活化熵 (ΔS^≠)、活化焓(ΔH^≠)和活化自由能(ΔG^≠)分别为3.60 J/(mol·K)、125.54 kJ/mol、123.96 kJ/mol.