3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯的合成与表征

以二乙醇-N-硝胺二硝酸酯(DINA)为起始原料,经过叠氮化、萃取、分离、纯化等工序合成出含能增塑剂3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯(PNAN);通过红外光谱、核磁共振及元素分析对目标化合物进行了表征,并测试了其热安定性和机械感度。结果表明,PNAN合成的最佳工艺条件为:叠氮化钠(NaN3)与DINA的摩尔比为1.2∶1.0、反应时间为3h、反应温度为75~80℃;测得PNAN的密度为1.46g/cm3,热分解温度为172℃,玻璃化转变温度为-41℃,摩擦感度为12%,撞击感度为56%;得出PNAN是一种热稳定好、感度适中的含能材料,有望作为含能增塑剂应用于固体推进剂和发射药中。     

端叠氮基聚叠氮缩水甘油醚的合成与热性能

以不同多元醇为起始剂,环氧氯丙烷经阳离子开环聚合得到不同结构的端羟基聚环氧氯丙烷(PECH-OH),将其端羟基进行磺酰化改性得到端磺酸酯基聚环氧氯丙烷(PECH-OTS),随后的叠氮化反应中叠氮基同时取代PECH-OTS的端磺酸酯基和侧基中的氯得到目标产物。用IR、GPC、TG和DSC对不同结构的GAPA进行了表征。结果表明,GAPA-2、GAPA-3和GAPA-4的数均相对分子质量分别为810、830和1190,玻璃化转变温度分别为-67.5、-63.8和-58.6℃,端叠氮基聚叠氮缩水甘油醚(GAPA)的热分解可分为相对独立的叠氮基热分解(250℃)和聚醚主链热分解。     

四嗪类高氮含能化合物的合成与表征

以硝酸胍、水合肼、乙酰丙酮为起始原料制得3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT);以BT为前躯体,经亲核取代得到几种1,2,4,5-四嗪类高氮含能化合物,包括3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(HDM PT)、3-叠氮基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(IADM PT)、3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)、3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪(D IAT)、3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪(DGTZ)。采用红外、质谱、核磁等分析手段对其进行了表征。     

DIANP纯度标准物质的制备及表征

为满足叠氮硝胺(DIANP)生产、应用过程中量值传递及溯源的需求,以吉纳为起始原料,经过叠氮化反应和纯化处理,制备了DIANP纯度标准物质,标准物质的纯度经杂质扣除法定值为99.85%,扩展不确定度U=0.01%(k=2),收率73%。通过工艺优化,确定了标准物质制备的最佳条件为:反应介质DMSO、反应温度100℃、反应时间6h,静置脱色。分离了DIANP标准物质中的有机杂质,纯度99.6%,经表征其结构为1-羟基-5-叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷。     

GAP基含能热塑性弹性体的合成与表征

以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为软段,1,4-丁二醇(BDO)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,采用熔融预聚体法合成了GAP基含能热塑性弹性体(ETPE)。研究了扩链剂加料方式、催化剂用量、异氰酸酯指数、硬段含量等因素对弹性体力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热台显微镜、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)表征了ETPE的性能。结果表明,采用恒速滴加扩链剂方法合成的ETPE具有良好的热稳定性和力学性能。当催化剂质量分数为0.6‰,异氰酸酯指数(R)为0.98,硬段质量分数(Y)为35%时,热塑性弹性体的数均相对分子质量为52 312,软化点为96℃,拉伸强度为14.52MPa,断裂伸长率为518.78%。     

乙酸酯新合成途径的研究

乙酸酯新合成途径的研究笪远峰，谭财宏（镇江医学院有机化学教研室，镇江２１２００１）合成乙酸酯经常采用乙酰化试剂，如：乙酞氯、乙酸酐、乙酸及其盐，或采用酯交换反应。但尚未见到用乙酰胺来合成的。本文采用乙酰胺这一新的乙酰化试剂来合成。乙酰胺、乙醇等当量反...     

偶氮四唑类高氮含能化合物的合成及表征

以5-氨基四唑为原料,合成了3种偶氮四唑类高氮含能化合物（偶氮四唑铵盐（AZT）、偶氮四唑胍盐（GZT）及偶氮四唑三氨基胍盐（TAGZT））,利用IR、NMR、DSC、熔点测试和元素分析鉴定了其结构,简要地介绍了其爆炸性能.研究表明,作为新型高氮含能材料,偶氮四唑盐具有高的正生成焓、成气量大、燃烧无烟或少烟、燃后剩余残渣少以及不吸湿等特点,且具有良好的爆炸性能,可作为新型气体发生剂、低特征信号推进剂、低烟或无烟烟火剂以及高能炸药的重要组分.     

新型叠氮-均三嗪类含能化合物的合成与表征

以三聚氯氰为前驱体,通过亲核取代反应,得到硝基芳环均三嗪中间体;再将中间体与NaN3反应,得到4种新型叠氮-均三嗪类含能化合物:4,6-二叠氮基-N-(2-硝基苯基)-1,3,5-三嗪-2-胺基、4,6-二叠氮基-N-(3-硝基苯基)-1,3,5-三嗪-2-胺基、4,6-二叠氮基-N-(4-硝基苯基)-1,3,5-三嗪-2-胺基、2,4-二叠氮基-6-(2-(2,4-二硝基苯基)肼基)-1,3,5-三嗪;采用IR、1 H NMR、13 C NMR、MS等对4种化合物的结构进行了表征;采用TG-DSC研究了4种化合物的热力学性能;通过B3LYP/6-311G**方法预估了化合物的理论密度、标准生成焓、爆速和爆压。结果表明,4种化合物具有较好的热稳定性,叠氮基的引入使其具有较高的正生成焓。综合4种叠氮-均三嗪类含能化合物的性能,化合物2,4-二叠氮基-6-(2-(2,4-二硝基苯基)肼基)-1,3,5-三嗪的性能较佳。     

乙酰乙酸酯的合成及表征

本文以双乙烯酮与各种醇反应得到了12种乙酰乙酸酯,并通过沸点、折光率和红外光谱对这些化合物进行了确认。     

几种呋咱类含能化合物的合成、热行为及理论爆轰性能预估

用双氧水、钨酸钠及甲磺酸氧化3,4-二氨基呋咱(DAF)合成了3-氨基-4-硝基呋咱;用100%硝酸硝化DAF得到3,4-二硝胺基呋咱;用NaNO_2、H_2SO_4及NaN_3DAF重氮、取代DAF得到3-氨基-4-叠氮基呋咱;用30%的双氧水、钨酸钠及甲磺酸氧化3-氨基-4-叠氮基呋咱,得到3-叠氮基-4-硝基呋咱及3,3′-二叠氮基-4,4′-氧化偶氮呋咱。用TG-DSC研究了这些化合物的热行为。采用B3LYP/6-31G*方法预估了化合物的理论密度、标准生成、爆速、爆压。结果表明,氧化偶氮基的引入增强了呋咱类化合物的热稳定性;叠氮基的引入提高了化合物的生成焓。3-氨基-4-硝基呋咱中氨基转化为叠氮基,生成焓由183.26kJ/mol增至571.40 kJ/mol;硝胺基的引入显著提高了含能化合物的密度、爆速和爆压。     

三叠氮胺化合物的性质及研究现状

三叠氮胺化合物是传统肼类燃料的理想替代品,它们具有较高的正生成焓、高密度,且爆轰产物无污染.三叠氮胺化合物包含固体和液体2大类,固体代表性化合物是N(N3)3(缩写N10),它在理论上具有C3对称结构;液体代表性化合物是三叠氮乙基胺(TAEA).详细介绍了N10和TAEA的结构、性质、合成和应用.     

环戊烯合成环戊醇的研究

研究了环戊烯合成环戊醇的工艺技术。重点考察了硫酸浓度、磺化温度、硫酸与环戊烯的摩尔比、搅拌速度、水解硫酸浓度等工艺条件。在理想的条件下 ,环戊烯的单程转化率达到 60 % ,环戊醇的选择性为 95 % ,产品的纯度为 99%以上     

三聚氰胺二硝酸盐的合成与表征

采用三聚氰胺为原料一步合成目标产物三聚氰胺二硝酸盐(MDN)。利用红外光谱、核磁共振、元素分析等手段对产物的结构进行了表征,反应得率为52.7%。研究了反应温度和反应时间对反应的影响,确定了最佳反应条件为反应时间1h,反应温度95℃。     

八氟戊醇硫酸盐的合成及性能研究

以八氟戊醇与氨基磺酸为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,经催化反应制备出一种新型的阴离子表面活性剂八氟戊醇硫酸铵。研究了催化剂种类、反应时间、反应温度、物料配比对转化率的影响。确定了最佳工艺条件为:以尿素为催化剂,n(八氟戊醇)∶n(氨基磺酸)=1∶1.20,反应温度120℃,反应时间3 h,转化率为97.83%。对产物进行了性能测定,其临界胶束浓度为3.24×10-3mol/L,表面张力为28.59 m N/m。     

4—甲基—4—苯基—2—戊酮及乙酸酯的合成

本文介绍用苯与异丙叉丙酮在无水三氯化铝存在下通过Friedel-Crafts反应制得4-甲基-4-苯基-2-戊酮。接着用硼氢化钾还原和乙酰化反应得4-甲基-4-苯基-2-戊醇乙酸酯。总得率为56.1％。     

端乙酸酯基GAP的合成与性能研究

以1,4-丁二醇为引发剂,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,使环氧氯丙烷发生开环聚合制得环氧氯丙烷均聚物（PECH）,PECH经叠氮化形成端羟基叠氮基缩水甘油醚聚合物（GAP）,然后再以1-甲基眯唑为催化剂,用乙酸酐将GAP酯化成端乙酸酯基GAP（ETGAP）。用FT—IR、DSC等方法研究了ETGAP的结构和性能。ETGAP的玻璃化转变温度为-65．36℃,热分解温度为251．02℃,黏度小,可用作含能增型剂。     

BAMO-GAP基ETPE的合成与性能研究

以3,3′-二叠氮甲基氧丁环均聚物(PBAMO)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为软段,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,采用预聚体法合成了BAMO-GAP基含能热塑性弹性体(ETPE);采用FT-IR、NMR方法对ETPE的结构进行了表征;研究了合成条件对ETPE的力学性能、相对分子质量、玻璃化转变温度以及软化点的影响。结果表明,合成的ETPE符合预期结构;异氰酸酯指数(R)大于1时生成交联体。n(PBAMO)∶n(GAP)为0.35∶0.65时,ETPE胶片的力学性能最佳;随着n(PBAMO+GAP)∶n(MDI)∶n(BDO)中BDO比例的增大,ETPE的相对分子质量得到提高,改善了胶片的力学性能,PBAMO相对含量的提高导致玻璃化转变温度升高;软化点随n(PBAMO+GAP)∶n(MDI)∶n(BDO)中BDO所占比例、R值、n(PBAMO)∶n(GAP)的增大而升高。     

蔗糖八乙酸酯改性酚醛树脂的研究

首次将蔗糖八乙酸酯(SOA)引入到酚醛树脂(PF)体系中,并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等对改性PF的性能进行了表征。结果表明:当w(SOA)≤9.1%时,PF的热分解温度和800℃时的残炭率都有所提高;加入SOA后,PF的固化温度提高,并且由一步固化转变为二步固化;SOA与PF具有良好的相容性,可以有效抑制树脂固化中产生的气泡,有利于降低材料的内部缺陷;当w(SOA)≈7%时,玻璃纤维增强SOA改性PF复合材料的冲击强度提高了9.5%。     

偶氮及氧化偶氮呋咱化合物的合成与表征

以3,4-二氨基呋咱(DAF)为原料,次氯酸钠为氧化剂合成出3,3′-二氨基-4,4′-偶氮呋咱(DAAF);用相对较强的氧化剂过硫酸氢钾的复合盐(OXONETM)氧化DAF得到3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DAOAF);以100%硝酸为硝化剂硝化DAAF制得3,3′-二硝氨基-4,4′-偶氮呋咱(DNAAF);DAAF和DAOAF分别经重氮化叠氮取代得到3,3′-二叠氮基-4,4′-偶氮呋咱(DADAF)和3-氨基-3′-叠氮基-4,4′-氧化偶氮呋咱(AAAF);DADAF久置一段时间完全转化成5-[4-叠氮基呋咱基]-5H-[1,2,3]三唑并[4,5-c][1,2,5]呋咱内盐(I)。采用红外、质谱、核磁等分析手段对所合成化合物进行表征。     

含能增塑剂的研究现状及发展

从含能增塑剂的能量基团种类出发,综述含能增塑剂的合成和应用研究现状,认为含能增塑剂在含能材料配方中起着重要作用,不仅能改进力学性能,而且可以提高安全特性。硝酸酯含能增塑剂是一种极易受摩擦和撞击引爆的敏感炸药,且大多数危险等级为1．1,而新兴的叠氮类、偕二硝基类及硝胺类含能化合物或齐聚物性能优异,是含能增塑剂的主要研究对象。同时分析了国内含能增塑剂研究在合成技术、数量品种及应用等方面存在的差距,建议国内应加强多种类型新含能增塑剂的合成及应用研究。