氮杂环硝胺化合物的理论设计与母体合成
发布时间：2021-02-23 15:14
针对高能炸药危险感度高的不足,提高炸药的安全性,同时保持其高能特性,寻求解决单质炸药的高能量与低感度之间的矛盾,迫切需要合成高能低感单质炸药。氮杂环硝胺化合物具有高氮含量和高生成焓的特征,是安全性,安定性较好的高能量密度化合物。在工业、军事和空间应用等领域,人们一直在探索含碳、氢、氧、氮元素的高能量,高密度,良好热稳定性的氮杂环硝胺化合物。因此开展对氮杂环硝胺化合物的研究具有十分重要的理论意义和现实意义。本课题将氮杂环炸药的钝感性与硝胺炸药的高能性相结合,同时在炸药分子中引入含N-N键的硝酰胺基团。采用量子化学密度泛函理论和分子力学计算,对氮杂环硝胺炸药进行系统的理论模拟,建立分子和晶体结构与爆炸性能和安全性能之间的规律性联系,并进行合成路线设计、合成实验研究,通过缩合反应获得氮杂环硝胺炸药母体,具体的研究内容包括以下几个方面：氮杂环硝胺化合物结构与性能的理论研究：在密度泛函理论DFT-B3LYP水平上求得吡啶并氮杂环含能衍生物、咪唑/吡唑基吡啶衍生物、苯并氮杂环含能衍生物的全优化几何构型和电子结构；运用力场方法,对吡啶并氮杂环含能衍生物、咪唑/吡唑基吡啶衍生物、苯并氮杂环含能衍生物的...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 研究现状
1.3 理论计算方法简介
1.3.1 第一性原理方法
1.3.2 半经验分子轨道方法
1.3.3 量化后计算方法
1.3.4 分子力学方法
1.4 研究内容
参考文献
2 吡啶并氮杂环含能衍生物结构与性能的理论研究
2.1 引言
2.2 计算方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 二（2,3-二氢化-咪唑）并[b,e]吡啶衍生物结构与性能的理论研究
2.3.2 二（1,2,3,4-四氢化吡嗪）并[b,e]吡啶衍生物结构与性能的理论研究
2.3.3 1,5-2H-二咪唑并[b,e]吡啶衍生物结构与性能的理论研究
2.4 本章小结
参考文献
3 咪唑/吡唑基吡啶衍生物结构与性能的理论研究
3.1 引言
3.2 计算方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 咪唑基吡啶衍生物结构与性能的理论研究
3.3.2 吡唑基吡啶衍生物结构与性能的理论研究
3.4 本章小结
参考文献
4 苯并氮杂环含能衍生物结构与性能的理论研究
4.1 引言
4.2 计算方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 二（2,3-二氢化咪唑）并[a,d]苯衍生物结构与性能的理论研究
4.3.2 二（1,2,3,4-四氢化吡嗪）并[a,d]苯衍生物结构与性能的理论研究
4.3.3 1,5-2H-二咪唑并[a,d]苯衍生物结构与性能的理论研究
4.4 本章小结
参考文献
5 Cage-HMX和Cage-bi-HMX结构与性能的理论研究
5.1 引言
5.2 计算方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 Cage-HMX结构与性能的理论研究
5.3.2 Cage-bi-HMX结构与性能的理论研究
5.4 本章小结
参考文献
6 单环、双环和三环硝胺衍生物结构与性能的理论研究
6.1 引言
6.2 计算方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 单环和双环硝胺衍生物结构与性能的理论研究
6.3.2 三环硝胺衍生物结构与性能的理论研究
6.4 本章小结
参考文献
7 氮杂环硝胺化合物母体的合成研究
7.1 引言
7.2 1,5-2H-二唑并[b,e]吡啶的合成研究
7.2.1 实验部分
7.2.2 结果与讨论
3,8]十四烷的合成研究"> 7.3 2,9-二醛基-5,13-二硫-2,4,6,7,9,11,12,14-八氮杂-三环[8.4.0.03,8]十四烷的合成研究
7.3.1 实验部分
7.3.2 结果与讨论
7.4 本章小结
参考文献
8 总结与展望
8.1 论文结论
8.2 论文创新点
8.3 课题展望
致谢
缩略语
附录
攻读博士学位期间发表的论文
攻读博士学位期间参加的科学研究情况
附图
【参考文献】：
期刊论文
[1]含吡啶/氨基苯环硝胺炸药的理论设计与合成[J]. 陆明,赵国政,聂褔德,李金山. 含能材料. 2013(02)
[2]2,3,5,6-四氨基吡啶盐酸盐的合成[J]. 王鹏程,刘想,陆明,熊贤锋. 南京理工大学学报. 2012(05)
[3]Theoretical studies on high energetic density nitramine explosives containing pyridine[J]. ZHAO GuoZheng & LU Ming * School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing 210094,China. Science China（Chemistry）. 2012(09)
[4]LLM-105炸药合成中三氟乙酸的回收新技术（英文）[J]. 周小清,程碧波,黄靖伦,张丽媛,卢欢唱,廖龙渝. 含能材料. 2012(04)
[5]以LLM-105为基的耐热混合炸药的应用研究[J]. 徐文新,李必红,李万全,李尚杰,赵方琪,赵云涛,高雨. 火工品. 2012(04)
[6]三嗪类含能化合物的研究进展[J]. 张雪娇,李玉川,刘威,杨雨璋,彭蕾,庞思平. 含能材料. 2012(04)
[7]新型高能量密度化合物双环-HMX的合成、性质和应用研究进展[J]. 于剑昆,王勇平. 化学推进剂与高分子材料. 2012(03)
[8]一种以LLM-105为主体炸药的熔铸炸药[J]. 谭彦威,刘玉存,李东乐. 火工品. 2011(04)
[9]高能量密度化合物HNIW的最新研究进展及其应用前景[J]. 宋振伟,李笑江. 化学推进剂与高分子材料. 2011(01)
[10]含吡啶环硝胺炸药设计与合成途径探索[J]. 陆明,聂福德. 含能材料. 2010(06)
博士论文
[1]氮杂环硝胺类高能量密度材料（HEDM）的分子设计[D]. 邱玲.南京理工大学 2007
[2]有机笼状高能量密度材料（HEDM）的分子设计和配方设计初探[D]. 许晓娟.南京理工大学 2007
本文编号：3047791
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 研究现状
1.3 理论计算方法简介
1.3.1 第一性原理方法
1.3.2 半经验分子轨道方法
1.3.3 量化后计算方法
1.3.4 分子力学方法
1.4 研究内容
参考文献
2 吡啶并氮杂环含能衍生物结构与性能的理论研究
2.1 引言
2.2 计算方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 二（2,3-二氢化-咪唑）并[b,e]吡啶衍生物结构与性能的理论研究
2.3.2 二（1,2,3,4-四氢化吡嗪）并[b,e]吡啶衍生物结构与性能的理论研究
2.3.3 1,5-2H-二咪唑并[b,e]吡啶衍生物结构与性能的理论研究
2.4 本章小结
参考文献
3 咪唑/吡唑基吡啶衍生物结构与性能的理论研究
3.1 引言
3.2 计算方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 咪唑基吡啶衍生物结构与性能的理论研究
3.3.2 吡唑基吡啶衍生物结构与性能的理论研究
3.4 本章小结
参考文献
4 苯并氮杂环含能衍生物结构与性能的理论研究
4.1 引言
4.2 计算方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 二（2,3-二氢化咪唑）并[a,d]苯衍生物结构与性能的理论研究
4.3.2 二（1,2,3,4-四氢化吡嗪）并[a,d]苯衍生物结构与性能的理论研究
4.3.3 1,5-2H-二咪唑并[a,d]苯衍生物结构与性能的理论研究
4.4 本章小结
参考文献
5 Cage-HMX和Cage-bi-HMX结构与性能的理论研究
5.1 引言
5.2 计算方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 Cage-HMX结构与性能的理论研究
5.3.2 Cage-bi-HMX结构与性能的理论研究
5.4 本章小结
参考文献
6 单环、双环和三环硝胺衍生物结构与性能的理论研究
6.1 引言
6.2 计算方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 单环和双环硝胺衍生物结构与性能的理论研究
6.3.2 三环硝胺衍生物结构与性能的理论研究
6.4 本章小结
参考文献
7 氮杂环硝胺化合物母体的合成研究
7.1 引言
7.2 1,5-2H-二唑并[b,e]吡啶的合成研究
7.2.1 实验部分
7.2.2 结果与讨论
3,8]十四烷的合成研究"> 7.3 2,9-二醛基-5,13-二硫-2,4,6,7,9,11,12,14-八氮杂-三环[8.4.0.03,8]十四烷的合成研究
7.3.1 实验部分
7.3.2 结果与讨论
7.4 本章小结
参考文献
8 总结与展望
8.1 论文结论
8.2 论文创新点
8.3 课题展望
致谢
缩略语
附录
攻读博士学位期间发表的论文
攻读博士学位期间参加的科学研究情况
附图
【参考文献】：
期刊论文
[1]含吡啶/氨基苯环硝胺炸药的理论设计与合成[J]. 陆明,赵国政,聂褔德,李金山. 含能材料. 2013(02)
[2]2,3,5,6-四氨基吡啶盐酸盐的合成[J]. 王鹏程,刘想,陆明,熊贤锋. 南京理工大学学报. 2012(05)
[3]Theoretical studies on high energetic density nitramine explosives containing pyridine[J]. ZHAO GuoZheng & LU Ming * School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing 210094,China. Science China（Chemistry）. 2012(09)
[4]LLM-105炸药合成中三氟乙酸的回收新技术（英文）[J]. 周小清,程碧波,黄靖伦,张丽媛,卢欢唱,廖龙渝. 含能材料. 2012(04)
[5]以LLM-105为基的耐热混合炸药的应用研究[J]. 徐文新,李必红,李万全,李尚杰,赵方琪,赵云涛,高雨. 火工品. 2012(04)
[6]三嗪类含能化合物的研究进展[J]. 张雪娇,李玉川,刘威,杨雨璋,彭蕾,庞思平. 含能材料. 2012(04)
[7]新型高能量密度化合物双环-HMX的合成、性质和应用研究进展[J]. 于剑昆,王勇平. 化学推进剂与高分子材料. 2012(03)
[8]一种以LLM-105为主体炸药的熔铸炸药[J]. 谭彦威,刘玉存,李东乐. 火工品. 2011(04)
[9]高能量密度化合物HNIW的最新研究进展及其应用前景[J]. 宋振伟,李笑江. 化学推进剂与高分子材料. 2011(01)
[10]含吡啶环硝胺炸药设计与合成途径探索[J]. 陆明,聂福德. 含能材料. 2010(06)
博士论文
[1]氮杂环硝胺类高能量密度材料（HEDM）的分子设计[D]. 邱玲.南京理工大学 2007
[2]有机笼状高能量密度材料（HEDM）的分子设计和配方设计初探[D]. 许晓娟.南京理工大学 2007
本文编号：3047791
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