3,4-二氨基呋咱衍生物的合成、结构及性质研究
发布时间：2021-10-14 15:59
本文合成了3,4-二氨基-呋咱（DAF）的4种含能化合物:1-（2,4-二硝基苯基）-（3,4）-二氨基呋咱（DPAF）、1-（2,4,6-三硝基苯基）-（3,4）-二氨基呋咱（TNAF）、1,1-二-（2,4,6-三硝基苯基）-2,2-（3,4）-二氨基呋咱（BTNAF）和1-（7-硝基苯基-2-氧杂-1,3-二唑）-（3,4）-二氨基呋咱（NBAF）。通过溶剂挥发法,成功培养了DPAF、TNAF的单晶。通过多种表征方法,例如元素分析、核磁共振和红外光谱等方法,进行结构相关测试分析。DPAF属于单斜晶系,而TNAF属于斜方晶系,每个晶胞均含有四个分子。运用Gaussian 09程序,运用密度泛函B3LYP/6-31+G方法,对合成的化合物进行量子化学计算,优化了分子结构,进行频率计算,得到键长键角等一系列参数,并与实验值进行对比,也研究了分子前线轨道HOMO和LUMO。通过DSC-TG/DTG法研究五种含能化合物的热行为。在非等温条件下,分别利用密闭坩埚与普通坩埚对DAF与BTNAF的热行为进行研究,对比其热行为差异;运用Kissinger法、Ozawa法和积分法计算得到了化合物的热...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
含能材料的几种典型代表
图 1.2 几种新型含能材料Fig.1.2 Several new kinds of novel energetic materials氮材料逐渐成为高能量密度化合物的主要研究目标，与传统含能材料不同一些独特的性质，其结构存在较多的N-C、 N-N、N = N、 N-O，因而具。一些富氮含能化合物[7–11]有杰出的性质，比如具有高密度、高爆轰性质、低感度等。因而，对富氮含能材料进行设计改造被公认是合成新型HEDM之一。燃速与氧化性质决定了它们在新型HEDMs应用前景非常可观，大量将其应用在高能钝感火炸药、推进剂等方面取得了很好的成果。比如，富元杂环化合物，具有显著优势，比如高密度、高生成热、良好氧平衡，因[12-14]。将其与含能取代基例如硝基(NO2)，硝酸基(-ONO2)以及硝胺基(-NH，引起了很大兴趣。富氮杂环化合物如三唑、呋咱等，已经引起了含能材研究的广泛关注[15]。考虑氧平衡因素，1,2,5-噁二唑，是很不错的选择，其(185 kJ mol-1)，释放出主要的分解产物都是无污染的。
图 1.3 HAFT 以及 1-3 的合成Fig.1.3 Synthesis of HAFT and 1-3呋咱类含能化合物研究进展呋咱类化合物在含能材料中的应用咱作为含能材料的所有富氮杂环骨架中，结构特别的一种物质，从结构子共面，因此具有高密度，高热稳定性等特点，另外，呋咱环存在的两个 O，这是其具有高密度和高生成热的重要原因[22-23]，此外，呋咱类化合物而对于合成呋咱类HEDMs，呋咱环是非常有效的中间体[24-29]。一个典型的硝基-4,4-偶氮呋咱(密度1.91g cm-3，爆轰速度9390km s-1，爆轰压力40.5GP明，硝基取代一个呋咱基团时，密度和爆轰速度都会得到一定提高[33]，这究者合成多呋咱以及多呋咱氧化环。课题组在 2005 年合成 BNFFO[34]，密度高达 1.93 g.cm-3，且拥有大的爆轰T 相比，在铸造炸药和推进剂方面它展现了很大优势，但是唯一的缺陷就
【参考文献】：
期刊论文
[1]富氮含能化合物合成方法研究进展[J]. 韩志跃,姚谦,杨月桢,杜志明. 兵器装备工程学报. 2016(11)
[2]基于唑类离子的含能离子盐的研究进展[J]. 王双洁,管萍,胡小玲,田甜. 材料工程. 2015(11)
[3]3,4-二氨基呋咱及其高能量密度衍生物合成研究进展[J]. 柳沛宏,曹端林,王建龙,冯璐璐,张楠,秦宗扬. 化工进展. 2015(05)
[4]DNGTz的非等温热分解动力学及热安全性[J]. 胡拥鹏,赵旭芳,赵宁宁,严彪,高红旭,赵凤起,胡荣祖,宋纪蓉,马海霞. 含能材料. 2014(06)
[5]3,4-双（4’-硝基呋咱-3’-基）氧化呋咱合成、表征与性能研究[J]. 周彦水,王伯周,李建康,周诚,胡岚,陈智群,张志忠. 化学学报. 2011(14)
[6]3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的热行为、比热容及绝热至爆时间（英文）[J]. 徐抗震,赵凤起,任莹辉,马海霞,宋纪蓉,胡荣祖. 物理化学学报. 2009(02)
[7]3,4-二硝基呋咱的合成[J]. 葛忠学,王锡杰,姜俊,王伯周,付霞云. 合成化学. 2008(03)
[8]含DAAzF的HMX基低感高能炸药研究[J]. 李玉斌,黄辉,李金山,李洪珍. 含能材料. 2008(03)
[9]高能量密度化合物CL-20应用研究进展[J]. 欧育湘,孟征,刘进全. 化工进展. 2007(12)
[10]3,4-二氨基呋咱的三种简便合成方法[J]. 黄明,李洪珍,李金山. 含能材料. 2006(02)
本文编号：3436450
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
含能材料的几种典型代表
图 1.2 几种新型含能材料Fig.1.2 Several new kinds of novel energetic materials氮材料逐渐成为高能量密度化合物的主要研究目标，与传统含能材料不同一些独特的性质，其结构存在较多的N-C、 N-N、N = N、 N-O，因而具。一些富氮含能化合物[7–11]有杰出的性质，比如具有高密度、高爆轰性质、低感度等。因而，对富氮含能材料进行设计改造被公认是合成新型HEDM之一。燃速与氧化性质决定了它们在新型HEDMs应用前景非常可观，大量将其应用在高能钝感火炸药、推进剂等方面取得了很好的成果。比如，富元杂环化合物，具有显著优势，比如高密度、高生成热、良好氧平衡，因[12-14]。将其与含能取代基例如硝基(NO2)，硝酸基(-ONO2)以及硝胺基(-NH，引起了很大兴趣。富氮杂环化合物如三唑、呋咱等，已经引起了含能材研究的广泛关注[15]。考虑氧平衡因素，1,2,5-噁二唑，是很不错的选择，其(185 kJ mol-1)，释放出主要的分解产物都是无污染的。
图 1.3 HAFT 以及 1-3 的合成Fig.1.3 Synthesis of HAFT and 1-3呋咱类含能化合物研究进展呋咱类化合物在含能材料中的应用咱作为含能材料的所有富氮杂环骨架中，结构特别的一种物质，从结构子共面，因此具有高密度，高热稳定性等特点，另外，呋咱环存在的两个 O，这是其具有高密度和高生成热的重要原因[22-23]，此外，呋咱类化合物而对于合成呋咱类HEDMs，呋咱环是非常有效的中间体[24-29]。一个典型的硝基-4,4-偶氮呋咱(密度1.91g cm-3，爆轰速度9390km s-1，爆轰压力40.5GP明，硝基取代一个呋咱基团时，密度和爆轰速度都会得到一定提高[33]，这究者合成多呋咱以及多呋咱氧化环。课题组在 2005 年合成 BNFFO[34]，密度高达 1.93 g.cm-3，且拥有大的爆轰T 相比，在铸造炸药和推进剂方面它展现了很大优势，但是唯一的缺陷就
【参考文献】：
期刊论文
[1]富氮含能化合物合成方法研究进展[J]. 韩志跃,姚谦,杨月桢,杜志明. 兵器装备工程学报. 2016(11)
[2]基于唑类离子的含能离子盐的研究进展[J]. 王双洁,管萍,胡小玲,田甜. 材料工程. 2015(11)
[3]3,4-二氨基呋咱及其高能量密度衍生物合成研究进展[J]. 柳沛宏,曹端林,王建龙,冯璐璐,张楠,秦宗扬. 化工进展. 2015(05)
[4]DNGTz的非等温热分解动力学及热安全性[J]. 胡拥鹏,赵旭芳,赵宁宁,严彪,高红旭,赵凤起,胡荣祖,宋纪蓉,马海霞. 含能材料. 2014(06)
[5]3,4-双（4’-硝基呋咱-3’-基）氧化呋咱合成、表征与性能研究[J]. 周彦水,王伯周,李建康,周诚,胡岚,陈智群,张志忠. 化学学报. 2011(14)
[6]3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的热行为、比热容及绝热至爆时间（英文）[J]. 徐抗震,赵凤起,任莹辉,马海霞,宋纪蓉,胡荣祖. 物理化学学报. 2009(02)
[7]3,4-二硝基呋咱的合成[J]. 葛忠学,王锡杰,姜俊,王伯周,付霞云. 合成化学. 2008(03)
[8]含DAAzF的HMX基低感高能炸药研究[J]. 李玉斌,黄辉,李金山,李洪珍. 含能材料. 2008(03)
[9]高能量密度化合物CL-20应用研究进展[J]. 欧育湘,孟征,刘进全. 化工进展. 2007(12)
[10]3,4-二氨基呋咱的三种简便合成方法[J]. 黄明,李洪珍,李金山. 含能材料. 2006(02)
本文编号：3436450
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