几种含氟类含能化合物的设计及合成研究
发布时间：2021-01-03 06:13
含氟类含能化合物是一类重要的炸药。设计并合成新型含氟类含能化合物,对于提高传统的含C、H、O、N类含能化合物能量,平衡能量与感度间所形成的矛盾具有深远的意义。本文设计并合成了几种含有氟元素的新型含能化合物,并对其结构和主要性能进行了测试表征。主要工作如下:以苯环,三唑环为主要的结构单元,以-NO2,-NH2,-ONO2,-N3,-NHNO2为含能官能团,-OCF3,-CHF2为含氟官能团。设计了六种含能化合物;采用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法,在6-31+G**水平上对设计的化合物进行几何结构优化,进而得到系列化合物的密度。设计合适的等键反应,计算出化合物的生成焓。根据Kamelet-Jacobs方程预估化合物的爆轰性能;使用Multiwfn程序计算化合物静电势分布,预测其感度;考察具有最小键级化学键（即最弱键）的键离解能EBDE,进一步分析含能化合物热稳定性。根据系列化合物的性能预测结果,筛选出3,5...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
4–二硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯红外图谱
δC(DMSO) =（109.30、118.24、120.87、127.90、140.61、144.1应 2,4-二硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯核上碳原子所处的七种不定点使用 ZRD-1 型全自动熔点测试仪，测试 2,4-二硝基-3,5-二溴三 81.2℃～82.5℃。上分析可以确定，产物为 2,4-二硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯。硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯表征谱分析erkin Elmer Spectrum 100 型红外光谱分析仪，对 2,4,6-三硝基-品进行测试，其红外光谱图如下 3.5 所示。
4,6-三硝基-3,5-二氨基三氟甲氧基苯红外图谱硝基-3,5-二氨基三氟甲氧基苯红外图谱解析：51.9 cm-1、3374.8 cm-1、3322.7 cm-1、3222.5 cm-1为两个-NH2的振90.9 cm-1为苯环的骨架振动吸收峰位置。40.8 cm-1、1344.1 cm-1为硝基（-NO2）的伸缩振动形成的两个峰53.5 cm-1为 C-O 的伸缩振动峰，1164.8 cm-1为 C-F 键收缩振动峰析表明，化合物中含有氨基，苯环，硝基，醚基以及 C-F 键等官结构相符合。共振图谱分析VANCE III HD 500MHz 型核磁共振分析仪，对目标产物 2,4,6-三核磁测试分析，其结果如下。基-3,5-二氨基三氟甲氧基苯1H NMR 如下图 3.9 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]芳香耐热含能化合物合成研究进展[J]. 张俊林,周静,毕福强,霍欢,胡怀明,王伯周. 含能材料. 2017(10)
[2]3-氟偕二硝甲基-1,2,4-三唑的合成及性能[J]. 李亚南,舒远杰,张生勇,王伯周,翟连杰,霍欢. 含能材料. 2017(07)
[3]N,N’-二（氟偕二硝基乙基）-3,4-二氨基呋咱（LLM-208）的晶体结构及热性质[J]. 马卿,卢欢唱,廖龙渝,黄靖伦,范桂娟,刘永刚. 含能材料. 2017(07)
[4]稳定结构的二氟氨基含能材料研究进展[J]. 陈羽,郝海霞,徐司雨,郑文芳. 兵器装备工程学报. 2017(06)
[5]含能化合物3,3’-双（氟二硝甲基-ONN-氧化偶氮基）氧化偶氮呋咱合成与表征[J]. 张家荣,毕福强,廉鹏,张俊林,王伯周. 有机化学. 2017(10)
[6]5,5’-（2-三氟甲基）-咪唑-4,5-二（1H-四唑）及其含能离子盐的合成与表征[J]. 吴敏杰,毕福强,周彦水,翟连杰,王伯周. 含能材料. 2017(04)
[7]季戊四醇四硝酸酯及其五氟硫基衍生物性能的理论研究[J]. 李偲,王桂香,高贫. 爆破器材. 2017(02)
[8]3,4-二（3-氟偕二硝基-4-氧）呋咱:一种新型热稳定高能量密度增塑剂（英文）[J]. 翟连杰,樊学忠,王伯周,廉鹏,周诚,霍欢,李亚南,毕福强. 含能材料. 2016(09)
[9]二氟氨基类物质的合成应用现状及发展趋势[J]. 梅莹,李欢,秦叶军,郑文芳,潘仁明,王万军. 新技术新工艺. 2016(02)
[10]增塑剂类型对CL-20/HTPB基浇注炸药安全性能的影响[J]. 卫彦菊,王晶禹,安崇伟. 中国胶粘剂. 2015(03)
博士论文
[1]HMX共晶炸药的制备与理论研究[D]. 林鹤.南京理工大学 2014
硕士论文
[1]新型含氟高能化合物的分子设计和理论研究[D]. 李偲.南京理工大学 2017
[2]三种高氮杂环含能化合物（BNTF、ANTF、DANBT）的合成研究[D]. 易潜洪.中北大学 2016
[3]新型钝感含能材料共晶研究[D]. 赵海龙.中北大学 2014
[4]卤代苯胺重氮化反应衍生物的合成[D]. 陈明.华中师范大学 2009
本文编号：2954467
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
4–二硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯红外图谱
δC(DMSO) =（109.30、118.24、120.87、127.90、140.61、144.1应 2,4-二硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯核上碳原子所处的七种不定点使用 ZRD-1 型全自动熔点测试仪，测试 2,4-二硝基-3,5-二溴三 81.2℃～82.5℃。上分析可以确定，产物为 2,4-二硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯。硝基-3,5-二溴三氟甲氧基苯表征谱分析erkin Elmer Spectrum 100 型红外光谱分析仪，对 2,4,6-三硝基-品进行测试，其红外光谱图如下 3.5 所示。
4,6-三硝基-3,5-二氨基三氟甲氧基苯红外图谱硝基-3,5-二氨基三氟甲氧基苯红外图谱解析：51.9 cm-1、3374.8 cm-1、3322.7 cm-1、3222.5 cm-1为两个-NH2的振90.9 cm-1为苯环的骨架振动吸收峰位置。40.8 cm-1、1344.1 cm-1为硝基（-NO2）的伸缩振动形成的两个峰53.5 cm-1为 C-O 的伸缩振动峰，1164.8 cm-1为 C-F 键收缩振动峰析表明，化合物中含有氨基，苯环，硝基，醚基以及 C-F 键等官结构相符合。共振图谱分析VANCE III HD 500MHz 型核磁共振分析仪，对目标产物 2,4,6-三核磁测试分析，其结果如下。基-3,5-二氨基三氟甲氧基苯1H NMR 如下图 3.9 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]芳香耐热含能化合物合成研究进展[J]. 张俊林,周静,毕福强,霍欢,胡怀明,王伯周. 含能材料. 2017(10)
[2]3-氟偕二硝甲基-1,2,4-三唑的合成及性能[J]. 李亚南,舒远杰,张生勇,王伯周,翟连杰,霍欢. 含能材料. 2017(07)
[3]N,N’-二（氟偕二硝基乙基）-3,4-二氨基呋咱（LLM-208）的晶体结构及热性质[J]. 马卿,卢欢唱,廖龙渝,黄靖伦,范桂娟,刘永刚. 含能材料. 2017(07)
[4]稳定结构的二氟氨基含能材料研究进展[J]. 陈羽,郝海霞,徐司雨,郑文芳. 兵器装备工程学报. 2017(06)
[5]含能化合物3,3’-双（氟二硝甲基-ONN-氧化偶氮基）氧化偶氮呋咱合成与表征[J]. 张家荣,毕福强,廉鹏,张俊林,王伯周. 有机化学. 2017(10)
[6]5,5’-（2-三氟甲基）-咪唑-4,5-二（1H-四唑）及其含能离子盐的合成与表征[J]. 吴敏杰,毕福强,周彦水,翟连杰,王伯周. 含能材料. 2017(04)
[7]季戊四醇四硝酸酯及其五氟硫基衍生物性能的理论研究[J]. 李偲,王桂香,高贫. 爆破器材. 2017(02)
[8]3,4-二（3-氟偕二硝基-4-氧）呋咱:一种新型热稳定高能量密度增塑剂（英文）[J]. 翟连杰,樊学忠,王伯周,廉鹏,周诚,霍欢,李亚南,毕福强. 含能材料. 2016(09)
[9]二氟氨基类物质的合成应用现状及发展趋势[J]. 梅莹,李欢,秦叶军,郑文芳,潘仁明,王万军. 新技术新工艺. 2016(02)
[10]增塑剂类型对CL-20/HTPB基浇注炸药安全性能的影响[J]. 卫彦菊,王晶禹,安崇伟. 中国胶粘剂. 2015(03)
博士论文
[1]HMX共晶炸药的制备与理论研究[D]. 林鹤.南京理工大学 2014
硕士论文
[1]新型含氟高能化合物的分子设计和理论研究[D]. 李偲.南京理工大学 2017
[2]三种高氮杂环含能化合物（BNTF、ANTF、DANBT）的合成研究[D]. 易潜洪.中北大学 2016
[3]新型钝感含能材料共晶研究[D]. 赵海龙.中北大学 2014
[4]卤代苯胺重氮化反应衍生物的合成[D]. 陈明.华中师范大学 2009
本文编号：2954467
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