1,2,4-三唑并1,2,4-三唑及HDCPT的合成研究

发布时间：2020-06-28 07:26

【摘要】：富氮稠环单质炸药的爆轰性能优异,是含能材料领域研究的重点。但是富氮稠环骨架的结构复杂,合成难度大,也是该研究领域的难点。本文以双氰胺和水合肼为原料,经过缩合环化、酸化、重氮化、关环四步反应首次合成了3,6-二氨基-1H-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4]三唑,产率为60%,通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、核磁共振碳谱(~(13)C NMR)、红外(IR)、差示扫描量热法(DSC)、X射线单晶衍射确证了结构,实测密度为1.75 g·cm~(-3)。初步探索了该稠环化合物的硝化反应,并通过液质联用确证产物,成为基于三唑并三唑衍生物后续实际应用的有力支撑。以1-(3,5-二硝基-1H-吡唑-4)-5-氨基-3-硝基-1H-1,2,4-三唑(HCPT)为原料合成了新型偶氮化合物(E)-1,2-双(1-(3,5-二硝基-1H-吡唑-4-基)-3-硝基-1H-1,2,4-三唑-5-基)偶氮(HDCPT),并制备其多个含能离子盐。同时以HDNAT为母体筛选多个性能优良的离子盐。以1-(3,5-二硝基吡唑-4-基)-5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑的钾盐(KCPT)为原料,在酸性条件下用高锰酸钾氧化一步得到(E)-1,2-双(1-(3,5-二硝基吡唑-4-基)-3-硝基-1,2,4-三唑-5-基)偶氮化合物(HDCPT)。产率由50.6%提高至84.5%,提高了合成过程的安全性,降低了成本。采用红外、质谱表征了产物的结构。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O626;TQ560.1
【图文】：

第一章 三唑并三唑稠环化合物的合成容与意义年，Klap tke[10]报道了以 3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2为含能离子盐的阳离子母体从而制得系列性质优异的含能材料。但是氨基化学性质过于活泼，进行硝化/氧化衍生反应时，反应过程难以控全性低。以 3,6-二硝胺基-1H-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4]三唑(DATT)为合成目上述文献不同的路线。DATT 与 TATOT 相比，同样具有相同的三唑密度优势；更重要的是，去除了 N7 位的氨基后，预计进行硝化/氧化与产物纯度会有极大提升，这为今后继续研究基于三唑并三唑结构单开辟了道路。

- 15 -图 2.12 3,6-二氨基三并三的分子结构图表 2.3-二氨基三唑并唑三的键长数据键 键长/ 键 键长/ N2—N3 1.341 (2) N1—C2 1.3937 (17)N2—C1 1.377 (2) N1—C1 1.337 (2)N3—C2 0.8800 N7—H7A 1.342 (2)N3—C3 0.8800 N7—H7B 1.371 (2)N4—N5 1.348 (2) N7—C3 1.4053 (18)N4—C3 0.8824 N6—H6A 1.322 (2)N5—H5 0.8886 N6—H6B 0.8800N5—C2 1.3730 (19) N6—C1 1.335 (2)

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本文编号：2732740