1,1'-偶氮双(3,5-二硝基吡唑)的合成

以3,5-二硝基吡唑(DNP)为原料,经中和、N-胺化、氧化偶联等反应合成了一种含N,N-偶氮结构的富氮、多硝基含能化合物——1,1'-偶氮双(3,5-二硝基吡唑)(ABDNP),采用红外、核磁(1H NMR,13C NMR)、质谱及元素分析表征了该化合物的结构;考察了不同氧化剂体系对偶联反应的影响;并计算了化合物ABDNP的物化及爆轰性能.结果表明,使用次氯酸叔丁酯作为氧化剂最好,ABDNP收率为43.5％;其密度为1.94 g·cm-3,爆速为9309.0 m·s-1,爆压为42.2 GPa,优于RDX.     

1,1′-偶氮双(3,5-二硝基吡唑)的合成（英文）

以3,5-二硝基吡唑(DNP)为原料,经中和、N-胺化、氧化偶联等反应合成了一种含N,N-偶氮结构的富氮、多硝基含能化合物——1,1′-偶氮双(3,5-二硝基吡唑)(ABDNP),采用红外、核磁(1 H NMR,13C NMR)、质谱及元素分析表征了该化合物的结构;考察了不同氧化剂体系对偶联反应的影响;并计算了化合物ABDNP的物化及爆轰性能。结果表明,使用次氯酸叔丁酯作为氧化剂最好,ABDNP收率为43.5%;其密度为1.94g·cm-3,爆速为9309.0m·s-1,爆压为42.2GPa,优于RDX。     

2，6-二氨基-3，5-二硝基吡啶及其氮氧化物的氧化胺化反应

以氨水为胺化剂,KMnO4为氧化剂,在不同反应条件下实现2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶(ANPy)和2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)4位的氧化胺化反应,目标化合物2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶(TANPy)和2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(TANPyO)的收率分别达到81.5%和85.4%.探讨了溶剂类型、氨水浓度等反应条件对目标化合物产率影响,并讨论了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶(2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物)氧化胺化反应结果与3-硝基吡啶不同的原因.采用1H NMR, IR和MS对目标化合物的结构进行了表征.     

1,1′-偶氮双(3,5-二硝基吡唑)的合成（英）

以3,5-二硝基吡唑(DNP)为原料,经中和、N-胺化、氧化偶联等反应合成了一种含N,N-偶氮结构的富氮、多硝基含能化合物——1,1′-偶氮双(3,5-二硝基吡唑)(ABDNP),采用红外、核磁(¹H NMR, ¹³C NMR)、质谱及元素分析表征了该化合物的结构;考察了不同氧化剂体系对偶联反应的影响;并计算了化合物ABDNP的物化及爆轰性能。结果表明,使用次氯酸叔丁酯作为氧化剂最好,ABDNP收率为43.5%;其密度为1.94 g·cm^-3, 爆速为9309.0 m·s^-1,爆压为42.2 GPa,优于RDX。     

一种改进的3-氨基-4-硝基呋咱合成方法

以3,4-二氨基呋咱(DAF)为原料,过氧化氢为氧化剂,以钨酸钠-草酸为共催化剂,代替传统合成方法的钨酸钠-浓硫酸共催化剂,合成了3-氨基-4硝基呋咱(ANF)。采用正交设计的方法,考察了反应时间、反应温度和共催化剂用量对产率的影响,最终得到ANF合成的较佳工艺条件:反应时间6h,反应温度30℃,共催化剂与原料摩尔比1∶1,在上述条件下ANF产率可达33.7%。     

相转移催化法合成4-溴-4,4-二硝基丁酸甲酯

以溴代二硝基甲烷钾盐和丙烯酸甲酯为原料,在相转移催化剂的作用下,通过Michael加成反应合成得到4-溴-4,4-二硝基丁酸甲酯。采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振光谱、质谱以及元素分析等检测方法对目标化合物结构进行了表征。探讨了4-溴-4,4-二硝基丁酸甲酯的反应机理,并考察了反应温度、反应时间以及催化剂用量等对产物产率的影响规律。确定适宜的工艺条件为:反应物丙烯酸甲酯与溴代二硝基甲烷盐的投料摩尔比为2∶1,四丁基溴化铵的用量为溴代二硝基甲烷钾盐质量的12%,反应温度为40℃,反应时间为30 min,产物收率可达到54%。     

芳香炔醇的合成及其与TNT荧光猝灭研究

芳香多环共轭化合物分子多呈现平面结构,该类化合物大多具有荧光效应.当富电子的荧光共轭化合物与缺电子多硝基化合物接触时,荧光会发生猝灭.利用硝基化合物对荧光共轭化合物的荧光猝灭性质,可用于炸药的检测.     

用于反应装甲的非爆炸含能材料

以色列拉斐尔先进防御系统公司申请的一项专利中,利用氧化剂、催化剂、黏结剂和燃料等制成用于反应装甲的非爆炸含能材料,替代原来的炸药。氧化剂包括硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、高氯酸钾、氯酸盐等;催化剂为元素周期表中第4族元素氧化物,如氧化铁、氧化锰、氧化锌、氧化锆和其他氧化物以及氧化物合成物。典型的氧化物是氧化铁,如Fe2O3。燃料为含碳材料。     

两种新型二硝基胍类炸药的合成

以硝基胍为原料,经硝化合成了中间体1,2-二硝基胍,然后与碳酸铵反应得到1,2-二硝基胍铵(ADNQ);1,2-二硝基胍与碳酸氢钾进行酸碱中和反应得到1,2-二硝基胍钾(PDNQ),最后在碘化钠和18-冠-6醚相转移催化剂的作用下与1,3二氯-2-硝氨基氮杂丙烷进行取代反应合成了1,7-二氨基-1,7-二硝氨基-2,4,6-三硝基-2,4,6-三氮杂庚烷(APX),总收率75%,并采用红外光谱、核磁、质谱以及元素分析等进行了中间体与目标化合物的结构表征。     

含氧富氮含能化合物的合成研究进展

综述了近年来五类含氧(包括硝基氧、羟基氧、配位氧、羰基氧和复合氧)唑基和嗪基富氮含能化合物的合成方法,其中硝基氧富氮含能化合物和复合氧富氮含能化合物的合成研究最为活跃。认为以下几点是今后的研究重点:对合成工艺简单、原料易得的优异含氧富氮含能化合物进行放大合成和实际应用研究;对合成难度大、成本高的优异含氧富氮含能化合物进行工艺改进;设计新型含氧富氮含能化合物时要考虑引进偶氮基和稠环。     

碳纳米管对烟火药剂的催化作用

应用水混法和丙酮混法将碳纳米管（CNTs）分别添加到含高氯酸钾、硝酸钾的烟火药剂中,利用绝热加速量热仪（ARC）研究其对含高氯酸钾、硝酸钾的烟火药剂的催化作用。结果表明,碳纳米管对含两种烟火药剂均具有催化作用,其中以水混法添加的催化剂催化效果最佳。以水混法添加催化剂的含高氯酸钾的烟火药剂,其最大反应速率8．21min^-1,是不含催化剂药剂的4．15倍,到达最大反应速率时间为52．09min,比不含催化剂的药剂降低了56．4％;以水混法添加催化剂的含硝酸钾的烟火药剂,其最大反应速率8．52min^-1,是不含催化剂药剂的1．51倍,到达最大反应速率时间为141．83min,比不含催化剂的药剂降低了11．0％。     

含能配合物研究新进展

含能配合物具有结构稳定、安定性能好、高能钝感等特点,在起爆药、点火药、含能催化剂领域具有重要的用途。本研究概述了近年来在高氯酸类、叠氮类、硝酸类、硝基酚类等五大类含能配合物的分子结构、耐热性能及感度性能等方面的最新研究结果,详细阐述了金属离子对含能配合物性能的影响规律,并展望了含能配合物的发展方向。      

关于氯酸盐炮敏感度的探讨

氯酸盐炮药的主要成分是氯酸钾、硫磺、铝银粉(Al),本文从其化学稳定性、对机械作用(摩擦、撞击)的敏感度及对热作用(着火温度、爆发点)的敏感度3方面来探讨氯酸盐炮混合药剂的敏感度。测试分析表明：氯酸盐炮药剂较高氯酸盐炮药剂的撞击感度高8％,摩擦感度高15％;较硝酸盐炮的着火点低;较高氯酸盐炮5s延滞期爆发点低23．4℃。     

液体发射药的能量特性研究

本文对HAN-TEAN-H_2O单元液体发射药的能量特性进行了研究.提出采用富燃料或富氧化剂配方.比采用最大火药力的配方得到较低的燃温与较高的体积能量密度。     

硝化石墨烯制备及对高氯酸铵热分解的催化作用

为提高石墨烯在含能材料中的释能和催化效果,采用Hummers法制备氧化石墨,进一步硝化生成硝化石墨烯（NGO）。使用扫描电镜、X射线光电子能谱、有机元素分析仪、傅里叶变换红外光谱分析和热重-非等温量热分析对制备样品进行结构和性能分析,并通过定容燃烧实验测试NGO在含能体系中的燃烧情况。实验结果表明：作为一种新型含能催化剂,所制备的NGO为片层堆叠状,表面有褶皱;在氧化石墨烯部分含氧官能团位点处悬挂硝酸酯基和硝基,氮含量为8%;NGO分解焓约为659 J/g,热分解总失重为47%;在高氯酸铵（AP）中加入5% NGO,AP各分解步骤峰温均提前,且低温分解活化能由112.6 kJ/mol降至99.4 kJ/mol,临界热爆炸温度由431 ℃降至366 ℃;NGO的加入使AP包覆铝体系的反应热值提高约13%,峰压提高约56%.     

硼铝金属化炸药的制备及性能表征（英）

以奥克托今(HMX)为基,加入氧化剂高氯酸铵(AP)、硼铝复合粉和粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB),设计和制备硼铝金属化炸药.用扫描电子显微镜(SEM)观测了硼粉、铝粉及硼铝复合粉的外观形貌;用热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析了奥克托今(HMX)和高氯酸铵(AP)对硼铝粉热氧化特性的影响,对硼铝粉的反应动力学机理进行了深入了解;为掌握金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性以及传播爆轰波的能力, 测试了硼铝金属化炸药的撞击感度、摩擦感度、电火花感度、雷管起爆感度和起爆特性.结果表明,硼铝复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉;在室温~1000 ℃范围和N2气氛下,虽然压力对HMX和AP的热分解峰温有影响,但是,Al粉和B粉仅发生部分氧化,不能燃烧;硼铝金属化炸药的撞击感度为60%~80%,摩擦感度均为100%,电火花感度为3.83~6.40 kV,可以用8#工业雷管直接起爆,表明无粘结剂的硼铝金属化炸药感度较高,使用钝化HMX和AP后其感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后其感度进一步下降,当聚氨酯粘结剂含量为20%时,HMX基硼铝金属化炸药的撞击感度小于10%,摩擦感度小于30%,显示能满足混合炸药制备及加工工艺的安全要求;此外,直径Φ50 mm的硼铝金属化炸药可以用8#工业雷管直接起爆,能稳定传播爆轰波,表现出较强的后效做功能力.     

3,6-双胍基-1,2,4,5-四嗪及其盐的合成工艺改进

以三氨基胍硝酸盐、戊二酮为起始原料,经缩合、氧化、取代、盐化等反应合成了3,6-双胍基-1,2,4,5-四嗪(DGTZ)及其高氯酸、硝酸、NTO盐,并采用红外光谱、核磁、DSC等分析手段确定它们的结构;对关键步骤氧化反应进行了改进,发现以亚硝酸钠/乙酸氧化新法,原材料易得,操作简便,收率较高,具有工业扩试前景。     

水溶性氧化剂在微孔球形药中原位超细化分散方法研究

为了研究水溶性氧化剂在微孔球形药中原位超细化分散方法的可行性,在微孔球形药制备过程中,向内相水溶液中添加不同浓度的水溶性氧化剂,使氧化剂填充于微孔球形药内部孔隙中并实现均匀分散。利用扫描电子显微镜、X射线衍射分析和X射线光电子能谱分析等手段对含有不同氧化剂的微孔球形药及氧化剂颗粒物进行表征。结果表明:采用浓度不超过30%的氧化剂水溶液均可制备出内部均匀分散了氧化剂颗粒的微孔球形药,分散进入微孔球形药中的氧化剂颗粒平均粒径不超过3 μm;随着氧化剂溶液浓度的上升,进入微孔球形药中的氧化剂颗粒逐渐增多;原位分散方法可以实现水溶性氧化剂在微孔球形药中的超细化分散。     

TNT替代物含能三唑盐的合成及性能研究进展

综述了含能三唑盐类中几种新型TNT替代物的合成及性能研究进展;指出4-氨基-1,2,4-三唑高氯酸盐(4-ATP)、1-甲基-4-氨基-1,2,4-三唑高氯酸盐(MATP)和1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸盐(1-AMTN)是替代TNT的最佳候选物质;展望了这类新型TNT替代物的研究方向。     

含能催化复合纳米材料的制备研究

亚铬酸铜是促进复合固体推进剂中高氯酸铵分解的一种很好的催化剂,但由于以往制备的亚铬酸铜及高氯酸铵超细微粒易发生团聚,不能有效地对高氯酸铵的分解起催化作用。本文使用高能球磨法,使纳米级亚铬酸铜嵌入或粘附于高氯酸铵晶体表面而形成复合粒子,因而大大地提高了对高氯酸铵的催化效果,使高氯酸铵的热分解反应温度区间明显前移,热分解反应的激烈程度大大提高