ANQ及其含能衍生物的合成，结构及热行为研究

发布时间：2020-05-20 07:11

【摘要】：本论文主要研究了 1-氨基-2-硝基胍(ANQ)和它的4种含能衍生物:1-(2,4-二硝基苯胺基)-2-硝基胍(DNPANQ),1-(2,4,6-三硝基苯胺基)-2-硝基胍(TNPANQ),1-氨基-2-硝基胍-3,5-二硝基水杨酸盐(ANQ·DNS·3H2O),1-碳酰胺基-2-硝基胍(CANQ·H2O。五种化合物通过元素分析、红外光谱和核磁共振表征其结构,采用缓慢挥发法培养得到了 ANQ,TNPANQ,ANQ·DNS·3H20,CANQ H20的单晶,并由X-射线单晶衍射仪(XRD)确定了其分子结构:ANQ的分子式为CH5N502,属于单斜晶系,空间群为P2(1)/c;TNPANQ的分子式为C7H6N8O8,属于单斜晶系,空间群为P2(1)/c;ANQ DNS·3H20的分子式为C7H15N8012,属于三斜晶系,空间群为P-1;CANQ H20的分子式为C2H8N604,属于单斜晶系,空间群为C2/c;本论文采用了 DSC-TG/DTG法研究了非等温条件下ANQ,DNPANQ,TNPANQ,ANQ-DNS·3H20,CANQ·H20的热行为。运用Kissinger法、Ozawa法和积分法计算了的五种化合物的热分解动力学参数和动力学机理方程。其中,DNPANQ,ANQ·DNS·3H20和CANQ·H20热分解动力学机理方程分别为:dα/dT=1022.59/β4α3/4exp(205935×105/RT),dα/dT-1010.55/β3(1-α)[-ln(1-α)2/3exp(-1.03533×105/RT),dα/dT-1023.07/β[4(1-α)3/2[-1n(1-α)]3/4]exp(-22943×105/RT)。在此基础上,进一步计算得到五种化合物热分解反应的活化焓,活化熵,活化吉布斯自由能。五种化合物的自加速分解温度(TSADT)和热爆炸临界温度(Tb)随分子中氮含量的增加而增大,ANQ(58.81%)CANQ H20(46.66%)DNPANQ(34.38%)TNPANQ(33.94%)ANQ · DNS· 3H20(27.79%)。采用Micro-DSCⅢ型微量热量仪连续测定模式得到了五种化合物的比热容方程,结果如下:ANQ:Cp(J g-1 K-1)=0.3632+2.8810×10-3 T DNPANQ:Cp(J g-1·K-1)=-5.482+4.274×10-2 T-6.904×10-5 T2 TNPANQ:Cp(J·g-1·K-1)=-6.1644+4.2646×10-2 T-6.061×10-5 T2 ANQ DNS·3H20:Cp(J g-1·K-1)=0.3420+2.8358×10-3T CANQ H20:Cp(J· g-1 · K-1)=-18.426+0.1305T-2.1931 × 10-4T2利用比热容方程,计算了以298.15 K为基准的焓变,熵变,吉布斯自由能变。ANQ、DNPANQ、TNPANQ、ANQ-DNS·3H2O、CANQ H20 的绝热至爆时间分别为 43.92,8.45,6.51,14.17,26.56 s,与TSADT和Tb的变化趋势一致。ANQ、DNPANQ、TNPANQ、CANQ·H20撞击感度约分别为6.76,4.51、3.38、11.27 J。由五种化合物的热力学数据可以看出热力学性质(TSADT、Tb、绝热自爆时间、Is)与分子中氮含量密切相关,随着氮含量的增加,热力学性质越好。
【图文】：

邋－．的晶体结构分析逡逑、３．２－３、３．２－４分别为ＡＮＱ的部分键长和键角数据、扭转角数、３．２－２、３．２－３和３．２－４分别为ＡＮＱ的分子结构，氢键图，二Ｎ３逡逑０２馨逦■\l逡逑Ｎ１邋煖逦Ｊ邋Ｃ１逡逑图３．２－１邋ＡＮＱ的分子结构图逡逑Ｆｉｇ．３．２－１邋Ｃｒｙｓｔａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＡＮＱ逡逑

西北大学硕士学位论文邋ｒａｎｇｅ邋（°）逦２．６２？２１．５６逡逑Ｆ（０００）逦２４８逡逑ｈ，邋ｋ邋ａｎｄ邋／邋ｒａｎｇｅ逦－８＜／ｚ＜８，，邋－１１＜Ａ＜１１，邋－８＜／＜５逡逑Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ邋ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ逦８０１逡逑Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ邋（Ｒｉｎｔ）逦５０８（０．０５０７）逡逑Ｄａｔａ／ｒｅｓｔｒａｉｎｔｓ／ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ逦８０１／０／７９逡逑Ｇｏｏｄｎｅｓｓ－ｏｆ－ｆｉｔ邋ｏｎ邋Ｆ２逦１．０１３逡逑Ｆｉｎａｌ邋Ｒｕ邋ｗＲ２邋［Ｉ＞２ａ（Ｉ）］逦０．０６６８，０．１５２７逡逑ｕｗＲ２邋（ａｌｌ邋ｄａｔａ）逦０．０９９，０．１７１９逡逑Ｌａｒｇｅｓｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋ｐｅａｋ邋ａｎｄ邋ｈｏｌｅ邋（ｅ－Ａ＂３）邋０．４７９，邋－０．３５１逡逑晶体结构分析逡逑３．２－３、３．２－４分别为ＡＮＱ的部分键长和键角数据、扭转角数３．２－２、３．２－３和３．２－４分别为ＡＮＱ的分子结构，氢键图，二Ｎ３逡逑
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ560.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 傅树人,王海琳,古志盛,张茵;抗癌药倍半氧化羧乙基锗的热行为[J];分析测试通报;1989年05期

2 廖凯荣,卢泽俭,林尚安;氯化乙丙共聚物的热行为与稳定性研究[J];高等学校化学学报;1990年09期

3 徐抗震;赵凤起;任莹辉;马海霞;宋纪蓉;胡荣祖;;3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的热行为、比热容及绝热至爆时间(英文)[J];物理化学学报;2009年02期

4 任莹辉;仪建华;赵凤起;陈智群;胡荣祖;宋纪蓉;;苦味酸铋的合成、分解反应动力学及热安全性(英文)[J];火炸药学报;2010年05期

5 蒋秋黎;王浩;罗一鸣;王玮;谢中元;高杰;;3,4-二硝基吡唑的热行为及其与某些炸药组分的相容性[J];含能材料;2013年03期

6 杨始悴;聚2,6-萘二酸乙二酯的热行为[J];合成技术及应用;1998年03期

7 周诚;王伯周;王友兵;潘清;苏鹏飞;康冰;田宏远;;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[J];火炸药学报;2014年02期

8 葛佳文;刘少轩;章成峰;李钦;夏锦明;徐怡庄;吴瑾光;;磷酸-氨水蒸沉γ晶型聚酰胺6的热行为研究[J];光谱学与光谱分析;2012年01期

9 孙建平,诸葛兰剑,张可达,徐冬梅,翟金星,吴雪梅;两性聚电解质复合物的热行为研究[J];现代科学仪器;1998年05期

10 徐抗震;赵凤起;丁黎;王晗;李梦;常春然;马海霞;宋纪蓉;;二硝酰胺胍(GDN)的晶体结构和热行为(英文)[J];含能材料;2008年05期

相关会议论文 前7条

1 王松蕊;卢立丽;刘兴江;;锂离子电池正极材料对电池热行为的影响[A];第29届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2011年

2 肖士洁;吕红红;童元建;徐j华;陈标华;;聚丙烯腈纤维热稳定化过程中几种热行为的比较[A];复合材料：创新与可持续发展(上册)[C];2010年

3 肖士洁;吕红红;童元建;徐j华;陈标华;;聚丙烯腈纤维热稳定化过程中几种热行为的比较[A];复合材料：创新与可持续发展(上册)[C];2010年

4 魏增斌;魏西莲;傅式洲;尹宝霖;;季胺盐型表面活性液的晶体结构与性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

5 田旭霞;高清环;刘延成;陈振锋;;鹅掌楸碱铜(Ⅰ)配合物的晶体结构[A];中国化学会第27届学术年会第03分会场摘要集[C];2010年

6 张景强;叶巧真;卢p樣

本文编号：2672261