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苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物及其衍生物的合成工艺研究

发布时间:2020-12-20 02:58
  苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(BTDO)及其衍生物(BTDOS)是一类较为新颖的高氮含能化合物,具有高的生成热、高氮含量、高氧平衡、高密度、燃烧产物清洁等优点,因此,研究合成苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物及其衍生物具有重要意义。本文以邻硝基苯胺为起始原料合成苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物,并对其进行表征。首先以邻硝基苯胺为起始原料,在卡洛酸的作用下将氨基转化为亚硝基,生成邻亚硝基硝基苯,再通过偶氮、还原反应生成2-(叔丁基氧化偶氮基)-苯胺,最后在五氧化二氮的作用下环化得到苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物。运用不同的硝化剂对苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物进行硝化,得到三种硝化产物即5-硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(5-NBTDO)、7-硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(7-NBTDO)、5,7-二硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(DNBTDO),通过正交实验确定这些硝化产物的最佳工艺条件。并对物质的性能进行理论计算,各中间体及目标产物的结构通过1H NMR,13CNMR、IR及MS... 

【文章来源】:南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】:82 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物及其衍生物的合成工艺研究


图3.7不同影响因素对收率的效应曲线图??由表3.3及图3.7可得到:??、、-

描述符,苯环,数值,亲电


子)和电离掉一个电子状态(N-1电巧下的电荷量。通过双描述符计算活性位点时,通常??认为双描述符数值越负的区域越可能是亲电位点,数值越正越有可能遭受亲核进攻。??根据图4.3所示,BTDO的苯环上负值魄巧区域最大的地方为7位碳原子,其次??是5位碳原子,6、8位周围为正值(绿巧区域。可见,BTDO的7位碳上的亲电活性最??高,5位碳其次,6、.?8位碳则相对更容易被亲核进攻。从表5中,我们可W从简缩双描??述符数值上得到相同的结论,即7位碳上的数值最负,为-0.040163,?5位碳其次,为??-0.02巧。而8位碳上的负值很小,6位碳上的简缩双描述符为正值。预测结果与实验结??果相符,拥有更高亲电活性的7位,其硝基取代产物的产率最高,5位硝基产物其次,??5,7位二硝基产物最难得到。??50??

收率,因素,体系,反应温度


硝化体系??图3.7不同影响因素对收率的效应曲线图??由表3.3及图3.7可得到:??W?因素?A、B、C?极差值分别为?12.87、7.98、9.5、7.967,?A>C>B,故影响?5-NBTDO?的??收率的因素的主次关系依次为硝化体系,物料比,反应温度。当硝化体系为发烟硫酸-??硝酸钟时,5-NBTDO收率达到极大值。??.口)反应温度对5-NBTDO收率的影响:当反应麵度在40°C时,收率达到极大值。温度??过低,生成的速率慢,反应不充分,未完全进行,收率较低;温度过高时,可能其它副??反应增强,反应收率反而下降。??(3)物料比对5-NBTDO收率的影响:当n(BTD巧:n(N〇3-)?=?1:2时,产物收率达到最大。??通过W上结论可知:该反应过程的最佳反应条件为A4C2B2

【参考文献】:
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博士论文
[1]芳烃的硝化反应及其理论研究[D]. 王鹏程.南京理工大学 2013

硕士论文
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本文编号:2927080

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