3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪的百克量合成、晶体结构和热行为

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪为原料,合成了3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪(DATz),产率为98.7%,合成量为500g/批。采用核磁、红外光谱、质谱和元素分析等对产物的结构进行了表征。在N-甲基吡咯烷酮和水的混合溶剂中培养了DATz的单晶,用X-射线单晶衍射仪测定了晶体结构。采用DSC、TG-DTG和固体原位反应池/FT-IR联用等分析方法研究了DATz的热分解行为。结果表明,该晶体为正交晶系,属Cmcm空间群,晶体学参数为:a=0.9431(4)nm,b=0.7850(3)nm,c=0.6267(3)nm,V=0.464(3)nm3,Z=8,Dc=1.605g/cm3,μ=0.123mm-1,F(000)=232,R1=0.0407,wR2=0.1278。DATz的放热分解峰温度为342.17℃,热稳定性较好,可能的热分解机理为先发生四嗪环的开环反应,后进行取代基氨基的分解反应。     

不对称1,2,4,5-四嗪衍生物的合成和晶体结构研究

以三氨基胍硝酸盐为原料,通过环化、氧化和肼化反应,合成了八个不对称1,2,4,5-四嗪衍生物,通过元素分析、1 H NMR、IR、MS对产品进行了结构表征。单晶X-射线衍射研究结果表明,N-环己基-6-(3,5-二甲基-1 H-吡唑)-1,2,4,5-四嗪-3-胺属于单斜晶系,a=1.3661(4)nm,b=0.6997(2)nm,c=1.5853(5)nm;β=113.262(3);V=1.3921(7)nm3。晶体结构显示,该晶体化合物在分子间N-H…N氢键和π…π共轭的作用下稳定。     

3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪二硝基胍盐的合成及性能预估

以水合肼、硝酸胍以及硝基胍为原料,制备了3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪二硝基胍盐并优化了反应条件。用DSC和TG-DTG研究了其热分解行为,运用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G**理论水平下预估了其爆轰性能。结果表明,在反应时间为4h,反应温度为50℃的优化合成条件下,目标化合物产率最高为82.2%。该化合物在260℃左右剧烈分解,表明其具有良好的热稳定性。用Born-Haber循环求得该化合物的生成热为294.9kJ/mol。用Monte-Carlo方法预估该化合物的理论密度为1.69g/cm3。用Kamlet-Jacobs公式计算出该化合物的爆速为7.67km/s,爆压为25.04GPa,表明3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪二硝基胍盐具有优越的爆轰性能。     

6,6′-二氨基氧化偶氮-1,2,4,5-四嗪-1,1′,5,5′-四氧化物(DAATO5)的密度泛函理论

运用密度泛函理论,在DFT-B3LYP/6-31G*水平下,对6,6′-二氨基氧化偶氮-1,2,4,5-四嗪-1,1′,5,5′-四氧化物(DAATO5)进行理论计算,求得DAATO5优化后的几何构型和IR光谱,并通过设计合理的等键反应,求得DAATO5的理论生成热为713kJ/mol。按照Kamlet-Jacobs方程计算了DAATO5的爆轰性能。结果表明,DAATO5符合HEDM能量要求,密度为1.904g/cm3,爆速为9.33km/s,爆压为40.0GPa。N-氧化反应能够有效改善DAAT的氧平衡,并能提高密度、爆速、爆压等各项性能。     

基于热重-红外联用的3,6-二硝基胍基-S-四嗪二水合物的热分解行为

运用热重-红外联用技术实时研究了3,6-二硝基胍基-S-四嗪二水合物(DNGTz.2H2O)在高纯氮气和10K/min等速升温条件下的热分解行为。DNGTz.2H2O的热分解可以分为3个阶段:第一阶段主要失去配位水,失重10%左右;第二阶段为热分解主要阶段,温度范围在228.87～253.15℃,分解过程中放出大量的热量,失重68.66%;第三阶段热分解温度范围较宽,在461.60～572.92℃,失重约17.46%。用FT-IR实时分析了DNGTz.2H2O在各阶段的热分解产物,其主要产物为H2O、NO2、N2O、NH3、CO2和N2。     

富氮化合物3,3′-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)合成研究

以三氨基胍硝酸盐、戊二酮为起始原料,经缩合、氧化、肼解、氧化溴代、氨解、水解等反应合成3,3′-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)(DAAT)。详细介绍了各反应过程的具体步骤及收率,6步总收率为19%。采用红外光谱、核磁、DSC等分析手段确定DAAT结构,结果表明与文献基本相符。提出了缩合、氧化溴代反应的机理,指出了两步反应的详细历程。     

四嗪衍生物的合成及其抗癌性能的研究Ⅱ.钯/碳催化氧化合成3,6-二甲基-1,6-二氢-1,2,4,5-四嗪

研究了合成标题化合物时各种因素对产率的影响,发现用三聚乙醛解聚制备的新鲜乙醛为原料,是至关重要的。乙醛与水合肼反应温度为５～１０℃,六氢四嗪氧化脱氢时间７２ｈ,并以３％Ｐｄ／Ｃ取代ＰｔＯ２作催化剂,产率４０％。     

3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪及其含能盐的合成与性能

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑基)-1,2,4,5-四嗪(BDT)为原料,通过肼基取代反应得到了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)。优化了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的合成条件,得到纯度为98.5%的DHT,收率为92%(文献收率77%)。为了改善DHT的应用性能,合成了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的硝酸盐(DHTN)和高氯酸盐(DHTP),并测试了其部分性能。改进了DHTN的合成工艺和合成过程的安全性,收率为91%。结果表明,DHTN的密度为1.708g/cm3,放热分解峰温为104.5℃,爆速为8 541.3m/s,H50为38cm,摩擦感度为4%;DHTP的密度为1.765g/cm3,放热分解峰温为197.4℃,爆速为8 882m/s,H50为8cm,摩擦感度为100%。     

3-甲基-4-吡唑甲酸和3,5-二甲基-4-吡唑甲酸的合成

吡唑甲酸衍生物是制备新型杀虫剂的中间体。为了简化工艺条件,降低生产成本,以乙酰乙酸乙酯与原甲酸三乙酯为原料,乙酸酐为溶剂,加热回流4 h,合成了乙氧亚甲基乙酰乙酸乙酯(Ⅰ),收率为75%;然后在0~5℃冰浴中缓慢滴加w(NH2NH2.H2O)=80%的水合肼,室温反应0.5 h,与Ⅰ环合生成3-甲基-4-吡唑甲酸乙酯,收率77%,熔点46~47℃;最后经w(NaOH)=10%的水溶液水解,制得目标产物3-甲基-4-吡唑甲酸,收率88%,熔点237~238℃。用类似的方法以乙酰乙酸乙酯和乙酰氯为原料,经缩合、环合和水解3步反应合成了3,5-二甲基-4-吡唑甲酸,3步反应的收率分别为52%、75%、85%。中间产物及目标产物的结构经熔点、IR、MS、1HNMR和13CNMR表征得以证实。在实验室小试的基础上,放大50倍进行了中试,目标产物的收率与小试结果一致。适合工业化生产。     

3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸的合成研究

以丙炔醇为起始原料,经次氯酸钠氧化、纳米级二氧化钛催化酯化、加成、取代、环合、甲基化,水解得目标化合物3-(二氟甲基)-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸,总收率大于52%(以丙炔醇计),含量大于98%(HPLC)。     

3-羟基-5H-5-取代芳基吡唑[3,4-e]并-1,2,3,4-四嗪衍生物的合成

合成了6种3-氨基-5-氧代-4-苯偶氮吡唑衍生物和3-羟基-5-取代芳基吡唑[3，4-e]并-1，2，3，4-四嗪衍生物，经元素分析、IR和质谱分析确定了其结构。     

N-取代-5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-氨基的合成及其晶体结构

以氨基脲衍生物作为起始原料,经过腙化、氯化和分子内环化三步反应合成了与文献报道不一致的N-取代-5-芳-基1,3,4-噁二唑-2-氨基类化合物(总收率42.0%~68.7%)。产物经过IR,1H NMR,MS和元素分析表征。此外,2-氨基-5苯基-1,3,4-噁二唑(4a)经过X射线单晶衍射确证其为1,3,4-噁二唑类化合物,并非文献报道的1,4-二氢-1,2,4,5-四嗪类化合物。     

3-(4-氯-2-氟-5-甲氧基苯基)-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑的合成

3 (4 氯 2 氟 5 甲氧基苯基 ) 1 甲基 5 三氟甲基 1H 吡唑是合成除草剂的中间体。它通过以下途径制得 :邻氯对氟苯甲醚在冰水浴下与甲基二氯甲基醚和四氯化钛反应得 4 氯 2 氟 5 甲氧基苯甲醛 ;后者经甲基格氏试剂作用 ,然后在酸性条件下用三氧化铬氧化 ,转变为 4 氯 2 氟 5 甲氧基苯乙酮 ;4 氯 2 氟 5 甲氧基苯乙酮在甲醇钠 /甲醇体系中 ,与三氟乙酸乙酯反应得相应的 β 二酮 ;然后用水合肼闭环 ,再用硫酸二甲酯甲基化即得产品。总收率 6 3 5 %。最后一步用硫酸二甲酯甲基化时 ,反应在酸性条件下进行可减少副产品的生成。产品结构经质谱、核磁共振氢谱、碳谱确认     

3,5-二氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐合成、晶体结构及性能

为了开发性能优异的新型二硝酰胺含能离子盐,采用3, 5-二氨基-1, 2, 4-三唑、硫酸和二硝酰胺铵为原料合成3,5-二氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐(DATrZDN),并通过红外光谱、核磁共振和元素分析对其结构进行了表征。培养了DATrZDN的单晶并通过X射线衍射仪测定了晶体结构,结果表明其晶体为单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶胞参数为:a=1.332 0(4) nm,b=1.759 3(6) nm,c=1.422 9(4) nm,β=107.524(5)°。采用Gaussian 09程序和Kamlet-Jacobs爆轰方程分别计算了DATrZDN生成热和爆轰性能,生成焓为-164.7 kJ×mol~(-1),爆速8.404 km×s~(-1),爆压31.36 GPa,爆热5275 kJ×kg~(-1)。利用差示扫描量热法和热重分析法考察了DATrZDN的热性能,熔点为163.2℃,热分解温峰为188.6℃,热稳定性较好。     

3，3’-二硝基-5，5’-偶氮-1H-1，2，4-三唑的合成与晶体结构

以3氨基-5-硝基1H-1,2,4-三唑（ANTA）为原料,经过氧化合成3,3’-二硝基5,5’-偶氮-1H-1,2,4-三唑（DNAT）,采用红外光谱、核磁共振、元素分析等鉴定了产品结构。探讨了偶氮反应的机理和关键影响因素,确定了最佳的反应条件。测试了DNAT的部分性能,H50为17．08cm（落锤5kg）;摩擦感度60％（表压3．92、摆角90°）。培养了DNAT单晶,四元衍射分析表明：DNAT·4H2O晶体属于单斜晶系,空间群为P2（1）／n,晶体密度为1．550g／cm。     

3-硝基胍-1,2,4-三唑[4,3-b]-s-四嗪及其脒基脲盐的 合成与性能研究

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪为原料,通过取代、环化、酸化反应合成出3-硝基胍-1,2,4-三唑[4,3-b]-s-四嗪(NGTT),自主设计合成了新型含能离子盐3-硝基胍-1,2,4-三唑[4,3-b]-s-四嗪的脒基脲盐(NGTT-M),并采用红外光谱、核磁共振、元素分析等进行了结构表征;优化了关键中间体3-(3,5-二甲基吡唑-1-基)-1,2,4-三唑[4,3-b]-s-四嗪(DMPTT)的合成条件,收率达到82%;采用DSC对比研究了NGTT和NGTT-M的热稳定性,并采用量子化学方法研究了NGTT及其阴离子的几何构型,计算了NGTT和NGTT-M的爆速、爆压及单元比冲等能量性能。结果表明,NGTT和NGTT-M的分解温度分别为250、221.1℃;密度分别为1.77、1.77g/cm~3;生成焓分别为567.3、500.7kJ/mol;爆速分别为7366.8、7391.9m/s;爆压分别为23.4、23.0GPa;燃温分别为2475.2、1834.8K;特征速度分别为1404.2、1269.2m/s;单元比冲分别为2210.5、2016.7N·s/kg,表明NGTT-M具有氮含量高、热稳定性良好、产气量大、燃温低的特点。     

5-(4'-甲基联苯-2-基)-1H-四唑的合成研究进展

5-(4-甲基联苯-2-基)-1H-四唑是血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂的关键原料,综述其合成方法的研究进展.     

噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺基四氢-1,3,5-噁二嗪的合成研究

对噻虫嗪中间体3-甲基-4-硝基亚胺基四氢-1,3,5-噁二嗪的合成进行研究。通过优化反应条件,使产品转化率达到90%以上,同时收率也能达到85%以上,高于以往的文献报道值。该方法操作简便,适用于工业化生产。