有机酸催化合成2,4,6,8,10,12-六苄基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷

研究了十几种有机酸对合成２,４,６,８,１０,１２ 六苄基 ２,４,６,８,１０,１２ 六氮杂异伍兹烷（Ⅰ）的催化作用,每种催化剂均取得了较好催化效果。尤其是水杨酸和对甲苯磺酸,可分别使化合物Ⅰ的产率达到７５％ 和８２％ ～８４％ 。随对甲苯磺酸用量的增大,化合物Ⅰ的产率先增大后减小。     

ε-CL-20不同晶面与PVA、PEG复合物的MD模拟

为探讨和比较在ε-CL-20(六硝基六氮杂异伍兹烷)(001)、(110)和(020)晶面上的ε-CL-20/PVA(聚乙烯醇)与ε-CL-20/PEG(聚乙二醇)复合物的稳定性和力学性能,在COMPASS力场下,对ε-CL-20/PVA与ε-CL-20/PEG进行了常温常压分子动力学(MD)模拟研究。求得其内聚能密度(CED),结合能(E_(bind))和弹性参数(拉伸模量E、剪切模量G、体积模量K、泊松比ν和柯西压C_(12)-C_(44))。结果表明,在相同晶面上,ε-CL-20/PEG的CED比ε-CL-20/PVA的大,表明前者稳定性优于后者。对于同一复合物,其CED排序为(020)(001)(110)。在相同晶面上,PEG与晶面的E_(bind)比PVA的大。对同一复合物,其E_(bind)大小次序为(001)(110)(020)。依据泊松比和K/G值,ε-CL-20/PEG的弹性和延展性均优于ε-CL-20/PVA。     

六氮杂异伍兹烷衍生物的氧化反应

研究了以过硫酸铵作为氧化剂，乙酸酐作为反应介质，在硝酸饰铵(Ⅳ)催化下四乙酞基二苄基六氮杂异伍兹烷的氧化脱苄反应，并将这种方法应用到六苄基六氮杂异伍兹烷的脱苄上，成功地通过氧化法合成出四乙酞基二苄基六氮杂异伍兹烷。     

Tetraacetyl‐dibenzyl‐hexaazaisowurtzitane Nitrosation – Studies on Scale‐up Synthesis of HNIW

A study made on 2,4,6,8‐tetraacetyl‐10,12‐dibenzyl‐2,4,6,8,10,12‐hexaazaisowurtzitane (TADBIW) nitrosation in acetic acid to 2,4,6,8‐tetraacetyl‐10,12‐dinitroso‐2,4,6,8,10,12‐hexaazaisowurtzitane (TADNOIW) allows the reaction time to be considerably shortened. During the study, the reaction yield was found to be affected by variables such as temperature, time and UV radiation. The major factor controlling the reaction rate was found to be the concentration of NO₂ molecules in the reaction mixture. Under optimal conditions the product is obtained in a 90–93% yield after 6 h of the reaction conducted at 70 °C. UV radiation increases the reaction rate, yet the product obtained is of inferior purity on account of the by‐product formed.     

3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环［5.5.3.02,6.04,10.08,12］十五烷的硝解反应研究

对3,5,9,11-四乙酰基-14-氧杂-1,3,5,7,9,11-六氮杂五环[5.5.3.02,6.04,10.08,12]十五烷(Ⅰ)的硝解反应进行了详细研究.以硝酸-乙酸酐为硝化剂可选择性硝化Ⅰ得到: 4-硝基氧甲基-2,6,8,12-四乙酰基-10-硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(Ⅱ).以硝硫混酸为硝化剂直接在80 ℃下与Ⅰ反应得到CL-20,而先低温反应再提高反应温度的两段法则得到4-硝基氧甲基-2,6,8,10,12-五硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(Ⅲ).硝硫混酸硝化Ⅱ可得到Ⅲ.Ⅱ和Ⅲ是新型的六氮杂异伍兹烷衍生物,用元素分析、FTIR、MS和NMR等手段对其进行了结构表征.     

六苄基六氮杂异伍兹烷氧化产物的亚硝解反应

采用65％硝酸／亚硝酸钠体系对六苄基六氮杂异伍兹烷氧化产物四苯甲酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(1)和五苯甲酰基-苄基六氮杂异伍兹烷(2)进行亚硝解，脱去了剩余的苄基，将苄基转换为亚硝基，得到了四苯甲酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(3)和五苯甲酰基-亚硝基六氮杂异伍兹烷(4)。     

六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)氢解反应及产物晶体结构

以六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)为母体，用含Pd催化剂，在温和条件下，通过选择性催化氢解脱苄，使部分或全部苄基被其它官能团(如H-，C2H5-，CHP-，CH3CO-)取代，合成了五种川—取代六氮杂异伍兹烷，并鉴定了它们的结构。对四乙酰基二甲酰基六氮杂异伍兹烷(TAD—FIW)和六乙酰基六氮杂异伍兹烷(HAIW)的单晶进行了X—射线衍射分析，得到了二者的分子结构和晶胞内分子堆积图。这五种N-取代六氮杂异伍兹烷均可以作为六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的前体。     

3,4-二硝基吡唑与六硝基六氮杂异伍兹烷分子间相互作用的理论研究

为研究钝感炸药3,4-二硝基吡唑(DNP)与高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)分子间相互作用,基于密度泛函理论(DFT)优化了DNP/CL-20复合物的结构,得到六种稳定构型;运用自然键轨道(NBO)、电子密度拓扑和约化密度梯度(RDG)分析了复合物中分子间相互作用类型。从CL-20引发键的键长、键解离能、键级和相关硝基电荷与复合物电子密度差等方面分析了分子间相互作用对CL-20感度的影响。结果表明,DNP/CL-20复合物中存在分子间氢键和范德华作用,包括N—H…O、C—H…O和N…O、O…O作用。硝基电荷和电子密度差分析表明这些分子间作用影响了CL-20分子的电荷分布和电子密度分布,改变CL-20引发键稳定性,导致其感度下降。CL-20引发键键长、键级、键解离能和键临界点电子密度的变化量之间具有良好的线性关系。六种构型的相互作用能大小排序为:构型Ⅳ构型Ⅵ构型Ⅲ构型Ⅴ构型Ⅱ构型Ⅰ。     

四硝基-二(3,5-二硝基-4-氯苯甲酰基)六氮杂异伍兹烷的合成

介绍了六氮杂异伍兹烷(HNIW)衍生物———四硝基-二(3,5-二硝基-4-氯苯甲酰基)六氮杂异伍兹烷的合成:在钯催化下将四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADB IW)氢解为四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW),再与对氯苯甲酰氯反应,得中间产物四乙酰基-二(对氯苯甲酰基)六氮杂异伍兹烷(TAB IW),90℃下TAB IW经发烟硫酸(w(SO3)=20%)与发烟硝酸(w(HNO3)=98%)硝化4 h,即得到目标化合物四乙酰基-二(3,5-二硝基-4-氯苯甲酰基)六氮杂异伍兹烷TNB IW,其熔点242~244℃,总收率57.2%;通过红外光谱、核磁共振、质谱及元素分析表征了目标产物、TAB IW、TAIW的结构。