几种含能化合物的氨基修饰及结构性能研究

发布时间：2020-09-11 11:21

　　 本文通过对含能物质的氨基位点的改造而得到四种化合物:亚甲基二硝基胍(BNGM),N3,N3'-亚甲基-3,4-二氨基-呋咱(NMDAF),N-亚甲基-氨基-硝基胍(MANG),1-[1-氨基-2,2-二硝基乙烯基]胍(ADNVG)。对这四种化合物利用熔点测定、元素分析、红外图谱和核磁共振等方法表征其结构,首次培养出MANG和NMDAF的单晶,并对晶体结构进行解析:MANG的分子式为C_2H_5N_5O_2为正交晶系,空间群为P_(nn)2,密度为1.630g.cm~(-3),一个晶胞里包含4个MANG分子;NMDAF的分子式为C_5H-8N_8O_2,为正交晶系,空间群为P_(nn)2,密度为1.583 g·cm~(-3),一个晶胞里包含2个NMDAF分子。在非等温条件下,通过DSC-TG/DTG法对BNGM、NMDAF、MANG和ADNVG的热行为性质进行研究,并计算了四种化合物的热分解动力学参数和最适机理方程,得到BNGM、NMDAF和ADNVG的最适机理方程分别为:dα/dT=10~(23.13)/β5(1-α)[-ln(1-α)]2/3)/2exp(-2.30×105/RT);dα/dT=10~(13.90)/β[-ln(1-α)]-1 exp(-1.663×105/RT);dα/dT=1025.71/β[4(1-α)3/2[-ln(1-α)]3/4]exp(-2.589×105/RT)。使用Micro-DSCⅢ型微量热量仪连续测定方式得出BNGM、NMDAF、MANG和ADNVG的比热容分别为251.87、245.68、164.44、251.27 J.mol-1.K-1,进而利用比热容计算了它们的焓变、熵变等热力学函数。为了能更好的评估物质的热安全性,计算了它们的自加速分解温度分别为192.13、254.72、163.73和219.28℃;热爆炸临界温度分别为 200.37、269.0、165.04 和 220.862℃;绝热至爆时间分别为 252.28,14.49,4.30,236.324 s;测定了它们的撞击感度,并通过氮当量公式计算得到它们的爆速分别为7.581、7.281、7.931、7.528 km.s-1,爆压分别为 25.20、22.73、26.82、24.03 GPa;测定了四种化合物的恒容燃烧热分别为:2237.71、3361.90、1523.40和1396.67 kJ.mol-1,并根据盖斯定律,得到它们的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓,这为研究它们的热物性提供了更全面的数据。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ560.1
【部分图文】：

图 1.1 几种经典的含能化合物Fig.1.1 Several classic energetic compounds含能材料的能量高低和其中的氮含量的关系匪浅，而且与以往普通的含能炸药相比，高氮化合物由于氮元素占比更重，碳氢元素占比少，所以更容易达到零氧平衡，因而爆炸后产生的废气多是无毒无害的，是高能环保的新型物质。富氮含能物质中含有很

图 1.2 几种高氮化合物Fig.1.2 Several high nitrogen compounds不过含能材料威力的提升肯定不会是无限增长的，由于含能化合物主要由 C, H素组成，化学能的产生是有限值的。故而，若想含能物质有更高的放热量，需径。近些年来各国的研究者们已经有了新的突破。2017 年 1 月，哈佛大学宣称

N5+和N5-的分子结构

【参考文献】

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本文编号：2816607