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】:
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:??、、-
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??
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】:
期刊论文
[1]含能材料生成热的PM6与PM3比较研究(英文)[J]. 龚成章,曾秀琳,居学海. 计算机与应用化学. 2014(04)
[2]亲电取代反应中活性位点预测方法的比较[J]. 付蓉,卢天,陈飞武. 物理化学学报. 2014(04)
[3]季戊四醇四硝酸酯及其结构相似物的爆轰性能和热解机理的理论研究[J]. 杨俊清,王桂香,高贫,贡雪东. 含能材料. 2013(05)
[4]1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物含能材料的研究进展[J]. 毕福强,王伯周,李翔志,樊学忠,许诚,葛忠学. 含能材料. 2012(05)
[5]原子电荷计算方法的对比[J]. 卢天,陈飞武. 物理化学学报. 2012(01)
[6]多氮含能材料的研究概述[J]. 李来才,蔡皖飞,张姝. 四川师范大学学报(自然科学版). 2011(05)
[7]高氮化合物及其含能材料[J]. 阳世清,徐松林,黄亨健,张炜,张兴高. 化学进展. 2008(04)
[8]高氮含能化合物的合成及反应性[J]. 黄明,李洪珍,李金山. 含能材料. 2006(06)
[9]芳香烃硝化反应的研究[J]. 林则群,郑燚,缪程平. 嘉兴学院学报. 2005(S2)
[10]高能量密度材料(HEDM)研究开发现状及展望[J]. 张德雄,张衍,王伟平,薛金星. 固体火箭技术. 2005(04)
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
[1]Lewis酸催化有机腈和叠氮化物合成5-取代四唑机理的理论研究[D]. 霍瑞萍.山西师范大学 2010
本文编号:2927080
【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】:
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:??、、-
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??
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】:
期刊论文
[1]含能材料生成热的PM6与PM3比较研究(英文)[J]. 龚成章,曾秀琳,居学海. 计算机与应用化学. 2014(04)
[2]亲电取代反应中活性位点预测方法的比较[J]. 付蓉,卢天,陈飞武. 物理化学学报. 2014(04)
[3]季戊四醇四硝酸酯及其结构相似物的爆轰性能和热解机理的理论研究[J]. 杨俊清,王桂香,高贫,贡雪东. 含能材料. 2013(05)
[4]1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物含能材料的研究进展[J]. 毕福强,王伯周,李翔志,樊学忠,许诚,葛忠学. 含能材料. 2012(05)
[5]原子电荷计算方法的对比[J]. 卢天,陈飞武. 物理化学学报. 2012(01)
[6]多氮含能材料的研究概述[J]. 李来才,蔡皖飞,张姝. 四川师范大学学报(自然科学版). 2011(05)
[7]高氮化合物及其含能材料[J]. 阳世清,徐松林,黄亨健,张炜,张兴高. 化学进展. 2008(04)
[8]高氮含能化合物的合成及反应性[J]. 黄明,李洪珍,李金山. 含能材料. 2006(06)
[9]芳香烃硝化反应的研究[J]. 林则群,郑燚,缪程平. 嘉兴学院学报. 2005(S2)
[10]高能量密度材料(HEDM)研究开发现状及展望[J]. 张德雄,张衍,王伟平,薛金星. 固体火箭技术. 2005(04)
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
[1]Lewis酸催化有机腈和叠氮化物合成5-取代四唑机理的理论研究[D]. 霍瑞萍.山西师范大学 2010
本文编号:2927080
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2927080.html
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