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.     

荧光传感器支撑骨架炔蒽的合成及其光谱性质

微痕量爆炸物的有效检测由于爆炸物种类繁多、检测背景复杂而显得十分困难。开发微痕量爆炸物检测新方法备受关注,其中荧光传感薄膜用于检测微痕量硝基芳烃类炸药近年来研究广泛［1］。采用对二溴蒽和苯乙炔为原料,通过Sonogashira钯催化偶联反应,合成了9,10双三甲基硅乙炔基蒽,该物质有很高的荧光量子效应,可作为荧光传感器的支撑骨架用于微痕量爆炸物的检测。该合成路线比文献报道的简单,产物收率更高［2］。并通过紫外光谱和荧光光谱对其在不同溶剂中的光谱性能及与溴苯、硝基苯之间的相互作用进行了研究。     

纳米固体酸的制备及2,4,N-三硝基苯胺基乙酸的合成

采用溶胶-凝胶法制备了新型的纳米固体超强酸催化剂TiO2/SO42-,并用酸碱滴定、XRD、TEM进行了表征。结果表明,所研制的TiO2/SO24-催化剂为晶态纳米粒子,分散性较好,平均粒径为27nm。以纳米固体酸TiO2/SO24-为催化剂,氯苯和氨基乙酸为原料直接合成了2,4,N-三硝基苯胺基乙酸(TNAA),收率为71.6%。最宜工艺条件:氯苯为0.2mol,催化剂为0.7g,氨基乙酸为0.07mol,硝酸为0.08mol,反应温度为45℃,反应时间为3h。催化剂焙烧温度600℃,催化剂重复使用8次仍保持较高活性。     

硝基爆炸物对2-(氯甲基)-4-苯基喹啉-3-甲酸乙酯的荧光猝灭研究

为了寻求可作为爆炸物检测的敏感材料,应用荧光分析技术研究了具有荧光特性的共轭小分子化合物2-(氯甲基)-4苯-基喹啉-3-甲酸乙酯(ECM PQ C)在微量硝基爆炸物存在下的荧光响应性,以及与不同浓度硝基爆炸物作用时的猝灭率。ECM PQ C与缺电子的硝基爆炸物TN T、H N S及HM X接触时,可发生电子转移使体系荧光猝灭,随着加入TN T溶液浓度的增大,ECM PQ C溶液的荧光强度逐渐降低,ECM PQ C有望作为爆炸物检测的敏感材料。通过氯仿、乙醇、丙酮溶剂对ECM PQ C荧光性质的研究表明,随着溶剂极性的增加,ECM PQ C荧光光谱的最大发射波长显著红移,在乙醇溶液中,ECM PQ C与硝基爆炸物因发生能量转移而生成激基复合物,其荧光光谱在365~450 nm处出现新峰。     

三甲基硅基肼的合成

以无水肼和三甲基氯硅烷为原料,合成了1,2-二(三甲基硅基)肼,收率83%;再经丁基锂活化合成了三(三甲基硅基)肼,总收率75%;进一步通过三(三甲基硅基)肼锂和三甲基氯硅烷的溶剂热反应合成了四(三甲基硅基)肼,总收率34%。通过核磁、红外、质谱和元素分析对上述产物进行了表征。分析了单(三甲基硅基)肼的自缩合反应和双(三甲基硅基)肼在热作用下的重排反应,结果表明,这些反应都是由三甲基硅基在肼基上的分子间和分子内迁移引起的,并且发现75℃以上双(三甲基硅基)就能发生异构体间的转化与平衡。     

2-甲基-6-硝基苯胺的合成工艺研究

研究了2-甲基-6-硝基苯胺的合成方法及工艺.以邻甲苯胺为原料,改进了原有乙酰化、硝化一锅煮的方法,采用乙酰化和硝化反应分步实施的路线进行合成.用红外、核磁、质谱等对2-甲基-6-硝基苯胺及其中间体2-甲基乙酰苯胺进行了结构表征.结果表明,改进方法工艺稳定,硝化反应温度容易控制,2-甲基-6-硝基苯胺产率最高为59.4%,纯度为99.68%.     

三硝基苯基氮杂C60衍生物的合成研究

通过Ｃ６０苦基氯和叠氮化的钠一锅反应的方法，首次将含能的三硝基苯基引入到Ｃ６０球体结构中，为探索Ｃ６０在含能材料方面的应用开拓了一条新途径。     

多炔基化合物与GAP的固化反应

为实现聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的非异氰酸酯固化,用多炔基化合物(TPTM)作GAP的固化剂,通过傅里叶红外光谱(FTIR)、力学性能和光学显微试验,研究了TPTM体系和多异氰酸酯(N100)体系的反应活性和胶片性能。用差示扫描量热法(DSC)研究了TPTM体系的固化动力学。结果表明:在60℃下,TPTM与GAP可发生1,3-偶极环加成反应形成三唑交联体系,固化反应活性明显好于N100体系。TPTM含量变化对活化能影响较小,对反应机理没有影响。得到的动力学方程能很好地预测实际应用时的固化历程。TPTM质量分数由3%增加到9.7%时,TPTM胶片拉伸强度由0.16 MPa增加到0.82 MPa,断裂伸长率由149%降到17%。TPTM的质量分数为4%时,达到N100固化体系在实际应用时(N100质量分数约10%)的力学性能,且没有气孔。     

由不同取代哌嗪合成TEX

合成出六种取代哌嗪,并以^1HNMR、IR和元素分析鉴定了其结构。从六种取代哌嗪得到了TEX,分析了各自得率不同的原因在于取代哌嗪在混酸中稳定性不同。     

以取代氧丁环为母体制备含能粘合剂

分析了3,3-双取代氧丁环上两个取代基的类型对其均聚物聚集态的影响,认为在3,3-位进行不对称取代可获得液态含能粘合剂。提出了在含能粘合剂分子结构中引入氰基的设想。     

五硝基六氮杂三环十四烷并双氧化呋咱的合成和性质

以六氮杂三环十四烷并双呋咱(HTTD)[Ⅰ]为原料进行硝化,合成了五硝基六氮杂三环十四烷并双氧化呋咱(PHTTD)[Ⅱ]、乙酰基五硝基六氮杂三环十四烷并双氧化呋咱二水合物(APHTTD)[Ⅲ]和PHTTD[Ⅱc]及PHTTD[Ⅱ]与含氧分子(H2O、二氧六环等)形成相应的分子配合物[Ⅱa]、[Ⅱb]等,与含氧分子形成配(缔)合物是呋咱和氧化呋咱型稠环硝胺单质化合物的共性。利用元素分析、红外光谱、质谱对其结构进行了鉴定。     

六硝基六氮杂异伍兹烷的制备工艺及性能研究

研究了以四乙酰基二甲酰基六氮杂异伍兹烷(TADFIW)和四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADB IW)为硝解基质,经过硝解和转晶得到-εHNIW的热分解动力学参量和撞击感度,用电子扫描显微镜拍摄了ε-HNIW的晶体外貌。结果表明,两种-εHNIW的晶体外形相近,热分解动力学参量和撞击感度相同。这说明,两种-εHNIW样品的化学物理性质相同,虽然两种样品所含杂质不同,但对-εHNIW的热分解和撞击感度没有影响。     

5,5'-肼基-双四唑的合成与性能

5,5′-肼基-双四唑(HBT)[1]为白色粉末,爆速9463 m·s-1,爆压36.7 GPa(计算值,EXPLO5code),冲击波感度(BAM methods)>30 J,氮含量83.3%,晶体密度(XRD实测)1.841 g·cm-3,是一种性能优良的高氮含能化合物,在气体发生剂、低特征     

自燃型三唑氰基硼烷复合物推进剂燃料的合成与性能

为制备高密度、低粘度、高比冲、宽液态温度范围、热稳定性好的新颖推进剂燃料,以1,2,3?三唑为原料,在碱作用下与卤代烃发生N-烷基化反应,并与氯化氢气体成盐酸盐,该盐再与氰基硼氢化钠发生复分解反应,得到一系列新颖三唑氰基硼烷复合物。点火实验表明,该系列复合物可作为液体推进剂燃料。利用傅里叶变换红外光谱(FT?IR),核磁共振(~1H NMR、~(13)C NMR、~(11)B NMR)、高分辨质谱(HRMS)等对其结构进行了表征;分别利用差示扫描量热法(DSC)、排气法密度仪、粘度仪和高速摄影等,测定化合物的热分解温度、密度、粘度和点火延迟时间等性能;运用Gaussian 09软件、密度泛函理论(DFT)B3LYP/6?31++G(d,p)基组优化化合物结构,并基于此优化结构计算化合物的生成焓,据此运用Explo5 v6.02软件计算其理论比冲。结果表明,1?丙基三唑氰基硼烷复合物(3)的生成焓为1.5 k J·g~(-1),具有最短的点火延迟时间(12 ms),密度1.024 g?cm~(-3),熔点低于-70℃,热分解起始温度达233℃(onset),粘度16 m Pa?s,理论比冲为201.7 s,密度比冲达357 s?g?cm~(-3)。     

叠氮侧链支化NC的合成和表征

为突破硝化纤维素(NC)的能量限制,降低玻璃化温度以提高NC的低温力学性能,通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与NC上残余的羟基反应,然后与2,2-二叠氮甲基-1,3-丙二醇(PA)反应,合成了一种叠氮侧链NC,称为支化NC的叠氮侧链NC(即PA-IPDI改性NC).用红外(IR)、元素分析、热重分析(TG)、差示扫描...