三叠氮新戊醇乙酸酯的合成、表征与性能研究

以三溴新戊醇为原料,经酯化、叠氮化两步反应合成了三叠氮新戊醇乙酸酯(TAP-Ac),总收率78.1%;用红外光谱、核磁共振、元素分析等手段对目标化合物和中间产物结构进行了表征;用差示扫描量热法(DSC)研究了TAP-Ac的热行为,测试了其密度和机械感度;优化了酯化和叠氮化反应条件对收率的影响。结果表明,酯化反应较佳反应条件为:缚酸剂三乙胺与三溴新戊醇摩尔比为1.1∶1.0,乙酸酐与三溴新戊醇的摩尔比为1.5∶1.0,反应时间10h;叠氮化较佳反应条件为:三溴新戊醇乙酸酯与NaN_3的摩尔比为1.00∶3.45,反应温度87～90℃,反应时间12h; TAP-Ac的玻璃化转变温度为-73.86℃,热分解温度251.9℃,表明TAP-Ac具有良好的热稳定性;TAP-Ac的密度为1.25g/cm~3,撞击感度H_(50)为29.9cm,摩擦感度为8%,表明TAP-Ac是一种钝感、热稳定性良好的新型叠氮增塑剂。     

1,5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷溶解度参数的估算与测定

采用基团贡献法估算了1,5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷(DIANP)的溶解度参数。用浊度滴定法测定了其溶解度参数。研究了DIANP在不同溶剂中的溶解性。结果表明,基团贡献法的估算值与浊度滴定法的测定值相吻合。测得DIANP的溶解度参数为22.29 (J/mL) 1/2。DIANP在不同溶剂中的溶解性符合“溶解度参数相近相溶”原则。     

N,N-二(1(2)氢-5-四唑基)胺及其衍生物的研究进展

四唑类含能化合物具有氮含量高、密度高、热稳定性好、成气量大等优点。汇总和评述了N,N-二(1(2)氢-5-四唑基)胺及其非金属盐类化合物、金属配合物的合成、性能及应用研究进展。建议:(1)设计分子中有更多氮、氧原子和配位氧的化合物,以改善氧平衡、提高密度;(2)选制备容易、结构简单、性能优异的化合物为研究对象,开展该类化合物在钝感高能炸药、固体推进剂、火工品及新型气体发生剂等领域中的应用研究。     

HAP合成中交换树脂与羟胺离子交换的影响因素

为寻找适宜合成高氯酸羟胺(HAP)的离子交换树脂,对不同交联度、不同形态的强酸性阳离子交换树脂与羟胺交换过程进行了研究,发现了树脂与羟胺交换的主要影响因素,优选出适宜合成HAP的交换树脂为001×7型。根据流出曲线计算了不同条件下硫酸羟胺(HAS)加料系数的取值范围,并讨论了HAS浓度及流速对交换过程的影响,确定HAS的较佳加料系数为1.2。     

1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷合成反应动力学

以二乙醇-N-硝胺二硝酸酯和叠氮化钠为原料合成出1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷,并建立了反应动力学方程,考察了温度对反应速率的影响.结果表明,在实验条件下1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷合成反应为二级反应,在反应温度为90、93、95和98℃时,反应速率常数分别为2.11×103、4.72×103、6.55×10...     

高氯酸羟胺的合成及表征

以硫酸羟胺和高氯酸为原料、001×7型阳离子交换树脂为交换剂,研究了离子交换法合成高氯酸羟胺的工艺,获得的较优合成工艺为硫酸羟胺加料系数1.2,质量分数10%,流速244.6cm/h;高氯酸加料系数0.6,质量分数20%,流速50.3cm/h,收率96%;用红外吸收光谱法对其结构进行了表征,通过老化实验测定了质量分数82.5%高氯酸羟胺水溶液的安定性。结果表明,该溶液因Fe3+、Cu2+的存在导致安定性下降。     

微反应技术合成不敏感硝酸酯增塑剂TMETN和PGDN

利用微反应技术,分别以1,2-丙二醇、三羟甲基乙烷为原料,硝硫混酸为硝化剂,合成了1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN);采用红外光谱、核磁共振等对其结构进行了表征,同时优化了微反应器硝化反应条件。结果表明,TMETN和PGDN结构与间歇式合成产物一致,合成TMETN的较佳硝化温度为17~20℃,硝酸与三羟甲基乙烷的最佳摩尔比为5.6∶1.0,收率达90.0%以上,纯度达98.5%;合成PGDN的较佳反应温度为20~22℃,硝酸与1,2-丙二醇的摩尔比为2.7∶1.0。该工艺具有反应温度范围宽、硝酸用量少和收率高等优点。     

反相高效液相色谱法分析溶液中的ADN含量

采用反相高效液相色谱法建立了溶液中二硝酰胺铵(ADN)的分析测定方法。选用色谱条件为:Phenomenex Gemini C₁₈色谱柱,0.1%(质量分数)三氟乙酸水溶液-甲醇为流动相,流速1 mL/min,分别在紫外280 nm和230 nm处检测ADN和硝酸铵（AN）,通过反相高效液相色谱法分析获得了ADN的含量。分析结果为:ADN和AN的质量浓度分别为30 155.144 mg/mL和275 039.814 mg/L,其质量浓度的相对标准偏差(RSD)分别为1.290%和1.949%。该方法分析结果重复性好,准确可靠,可用于ADN溶液的定性与定量分析。     

活性炭吸附法分离纯化ADN

采用静态吸附试验,研究了3种活性炭(AC、BC、CC)的静态吸附与解吸,筛选出一种较好的活性炭AC;通过动态吸附和解吸实验,对二硝酰胺铵(ADN)的吸附、解吸工艺条件进行了优化。结果表明,AC的吸附能力与解吸能力均优于活性炭BC与CC,是分离纯化ADN的理想吸附剂;当上样溶液质量浓度为30 155.32mg/L、流速为5mL/min时,活性炭AC对ADN的吸附量较大。以80℃热水为洗脱溶剂,洗脱至第10个柱体积时,总洗脱率达95.64%。     

1,5–二叠氮基–3–硝基氮杂戊烷合成方法改进

以吉纳和叠氮化钠为原料,在复合溶剂中反应得到1,5二叠氮基–3硝基氮杂戊烷(DIANP)收率为90%左右。研究了物料比、反应温度、反应时间等对产物收率和纯度的影响,确定的最佳反应条件为:采用复合溶剂,吉纳和叠氮化钠的质量比为10.65反应时间为6 h反应温度为90~95℃。该法操作简单,产品收率高,后处理容易。