CL-20基共晶炸药形成的热力学研究
发布时间：2020-12-12 22:28
含能共晶炸药的形成对单质炸药性能有显著调控作用,已成为近十年含能材料领域的一大研究热点,其中CL-20（六硝基六氮杂异戊兹烷）基共晶炸药是研究最广泛同时也是最重要的一类共晶炸药。但目前其研究工作主要集中在共晶组分和制备方法的筛选、结构表征与性能测试、结构与性能的理论模拟等,对共结晶的热力学研究较少,从而导致对二者能否形成共晶缺乏预判,无法为制备方法选择和工艺参数调整提供理论依据,极大限制了CL-20基共晶炸药的应用和发展。本论文以CL-20/1,4-DNI（1,4-二硝基咪唑）和CL-20/FOX-7（1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯）共晶炸药作为研究对象,通过不同条件下溶解度的测定,绘制两种共晶炸药的三元相图,确定共结晶区域,分析溶剂和温度对共结晶热力学的影响,获得共结晶过程的热力学参数。选用溶剂/非溶剂法制备CL-20/FOX-7共晶,并对其结构和性能进行表征。主要研究工作如下:（1）共晶组分1,4-DNI的溶解性能研究。采用重力法测定了1,4-DNI在不同温度不同溶剂中的溶解度,基于溶解度和温度的数学模型估算了1,4-DNI的ΔdisHΘ
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CL-20的分子结构
同的存在于共晶中，如摩尔比为 1:1 的吡啶/氢醌共晶[28]O–H···O、O–H···N 和 C–H···O）、C-H···π 和 π-π 堆积作表 1-3 分子间相互作用力[29]Tab.1-3 The intermolecule interaction forces[29] 构成单元 产物 原子 分子 分子 超分子 ，氢键的键能在 4-120 kJ·mol-1范围内，远小于共价键的力等非共价键大得多。由于氢键键能大，具有方向性的见驱动力。目前共晶的设计中已大量地应用氢键形成原某些特定的组分之间：羧酸-酰胺、羧酸-吡啶、羧酸-羧酸示。在含能共晶中，较普遍且较强的氢键类型主要有 N–H···N，并发现了 C–H···O、C–H···N 等较弱的氢键。
图 1-3 DADP/TCTNB 共晶内氯-硝基相互作用Fig.1-3 DADP/TCTNB cocrystal chloro-nitro interaction体系之间的一种弱相互作用力，在超分子体系 π-π 堆积有两种方式：两个芳香体系基本平行的 F-型堆积（图 1-4a）；两个芳香体系互相垂直的（图 1-4b）。它们的能量小于 50 kJ·mol-1，多数（a）面对面 （b）边对面图 1-4 苯环间的 π-π 堆积形式Fig.1-4 π-π stacking between benzene rings
【参考文献】：
期刊论文
[1]1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的结晶热力学[J]. 郭恒杰,曹端林,党鑫,柴笑笑,樊丽虹,李永祥. 含能材料. 2018(06)
[2]柚皮素-异烟酰胺共晶形成热力学的研究[J]. 梁淑君,周生研,杨思彤,夏典蓉,魏元锋,高缘,钱帅,张建军. 药学学报. 2017(04)
[3]溶剂对黄芩素-烟酰胺共晶形成热力学的影响[J]. 范玉洁,宋逸婷,张亚琪,钱帅,魏元锋,张建军. 中国药科大学学报. 2016(04)
[4]黄芩素-烟酰胺共晶结晶过程的热力学研究[J]. 张亚琪,黄燕婷,高缘,张建军. 中国药科大学学报. 2015(05)
[5]1,4-二硝基咪唑的制备工艺研究[J]. 马茹燕,陈玥. 太原师范学院学报(自然科学版). 2013(02)
[6]CL-20重结晶过程中的晶型转变研究进展[J]. 徐金江,孙杰,周克恩,李洪珍,舒远杰. 含能材料. 2012(02)
[7]1,4-DNI的绿色合成[J]. 刘慧君,樊月琴,冯锋,郭永,刘向凯. 山西大同大学学报(自然科学版). 2011(02)
[8]阿德福韦酯糖精共晶形成的热力学[J]. 张建军,祖卉,高缘. 物理化学学报. 2011(03)
[9]药物共晶研究进展[J]. 高缘,祖卉,张建军. 化学进展. 2010(05)
[10]1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成与性能研究[J]. 付秋菠,舒远杰,黄奕刚,周向葛,张允湘. 有机化学. 2006(10)
博士论文
[1]硝基咪唑类含能化合物的合成、表征和性能研究[D]. 侯可辉.南京理工大学 2014
硕士论文
[1]CL-20系列共晶含能材料的制备与性能研究[D]. 孙谦.中北大学 2018
[2]巴比妥酸—尿素共晶多晶型及其共结晶过程研究[D]. 杨金锁.华东理工大学 2017
[3]CL-20基高能低感炸药的制备与表征[D]. 许海风.西南科技大学 2016
[4]CL-20/TNT含能共晶THz光谱的理论研究[D]. 施璐.西南科技大学 2016
[5]HMX成核动力学及晶体缺陷研究[D]. 李文鹏.西南科技大学 2015
[6]药物共晶热力学相图及溶解行为研究[D]. 孙晓伟.天津大学 2015
[7]CL-20/DNB共晶炸药的制备、结构与性能研究[D]. 王玉平.中北大学 2014
[8]炸药重结晶晶形及粒度控制研究[D]. 王元元.中北大学 2009
本文编号：2913384
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CL-20的分子结构
同的存在于共晶中，如摩尔比为 1:1 的吡啶/氢醌共晶[28]O–H···O、O–H···N 和 C–H···O）、C-H···π 和 π-π 堆积作表 1-3 分子间相互作用力[29]Tab.1-3 The intermolecule interaction forces[29] 构成单元 产物 原子 分子 分子 超分子 ，氢键的键能在 4-120 kJ·mol-1范围内，远小于共价键的力等非共价键大得多。由于氢键键能大，具有方向性的见驱动力。目前共晶的设计中已大量地应用氢键形成原某些特定的组分之间：羧酸-酰胺、羧酸-吡啶、羧酸-羧酸示。在含能共晶中，较普遍且较强的氢键类型主要有 N–H···N，并发现了 C–H···O、C–H···N 等较弱的氢键。
图 1-3 DADP/TCTNB 共晶内氯-硝基相互作用Fig.1-3 DADP/TCTNB cocrystal chloro-nitro interaction体系之间的一种弱相互作用力，在超分子体系 π-π 堆积有两种方式：两个芳香体系基本平行的 F-型堆积（图 1-4a）；两个芳香体系互相垂直的（图 1-4b）。它们的能量小于 50 kJ·mol-1，多数（a）面对面 （b）边对面图 1-4 苯环间的 π-π 堆积形式Fig.1-4 π-π stacking between benzene rings
【参考文献】：
期刊论文
[1]1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的结晶热力学[J]. 郭恒杰,曹端林,党鑫,柴笑笑,樊丽虹,李永祥. 含能材料. 2018(06)
[2]柚皮素-异烟酰胺共晶形成热力学的研究[J]. 梁淑君,周生研,杨思彤,夏典蓉,魏元锋,高缘,钱帅,张建军. 药学学报. 2017(04)
[3]溶剂对黄芩素-烟酰胺共晶形成热力学的影响[J]. 范玉洁,宋逸婷,张亚琪,钱帅,魏元锋,张建军. 中国药科大学学报. 2016(04)
[4]黄芩素-烟酰胺共晶结晶过程的热力学研究[J]. 张亚琪,黄燕婷,高缘,张建军. 中国药科大学学报. 2015(05)
[5]1,4-二硝基咪唑的制备工艺研究[J]. 马茹燕,陈玥. 太原师范学院学报(自然科学版). 2013(02)
[6]CL-20重结晶过程中的晶型转变研究进展[J]. 徐金江,孙杰,周克恩,李洪珍,舒远杰. 含能材料. 2012(02)
[7]1,4-DNI的绿色合成[J]. 刘慧君,樊月琴,冯锋,郭永,刘向凯. 山西大同大学学报(自然科学版). 2011(02)
[8]阿德福韦酯糖精共晶形成的热力学[J]. 张建军,祖卉,高缘. 物理化学学报. 2011(03)
[9]药物共晶研究进展[J]. 高缘,祖卉,张建军. 化学进展. 2010(05)
[10]1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成与性能研究[J]. 付秋菠,舒远杰,黄奕刚,周向葛,张允湘. 有机化学. 2006(10)
博士论文
[1]硝基咪唑类含能化合物的合成、表征和性能研究[D]. 侯可辉.南京理工大学 2014
硕士论文
[1]CL-20系列共晶含能材料的制备与性能研究[D]. 孙谦.中北大学 2018
[2]巴比妥酸—尿素共晶多晶型及其共结晶过程研究[D]. 杨金锁.华东理工大学 2017
[3]CL-20基高能低感炸药的制备与表征[D]. 许海风.西南科技大学 2016
[4]CL-20/TNT含能共晶THz光谱的理论研究[D]. 施璐.西南科技大学 2016
[5]HMX成核动力学及晶体缺陷研究[D]. 李文鹏.西南科技大学 2015
[6]药物共晶热力学相图及溶解行为研究[D]. 孙晓伟.天津大学 2015
[7]CL-20/DNB共晶炸药的制备、结构与性能研究[D]. 王玉平.中北大学 2014
[8]炸药重结晶晶形及粒度控制研究[D]. 王元元.中北大学 2009
本文编号：2913384
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