偶氮及氧化偶氮呋咱类高能化合物的合成与性能预测

发布时间：2021-04-08 22:20

　　偶氮及氧化偶氮呋咱类化合物具有能量密度大,生成焓高,氧平衡较好,耐热性能优良等诸多优点,是目前含能材料领域研究的热点之一。以乙二醛与盐酸羟胺为起始原料,采用一步法于常压下制备了3,4-二氨基呋咱（DAF）,并考察了合成DAF的反应机理及其影响因素。设计了3-氨基-3’-硝基-4,4’-偶氮呋咱（ANAzF）的合成新方法,即以DAF为原料,经氧化、偶氮化及还原三步反应后获得了ANAzF,探究了目标产物及其合成中间体的反应机理与影响因素,并确定了其最佳合成工艺条件；选用一定浓度的次氯酸钠溶液对DAF进行氧化,获得了3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱（DAAzF）>并初步研究了其合成反应机理与影响因素；采用纯硝酸对DAAzF进行硝化处理,得到了高能量密度化合物3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱（DNAAzF）, DNAAzF与富氮含量的含能阳离子反应后生成了五种含能离子盐,依次为3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱铵盐、3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱肼盐、3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱羟胺盐、3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱胍盐与3,3’-二硝氨基-4,4... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 高能量密度化合物
    1.2 高氮含能化合物
    1.3 含能呋咱化合物
        1.3.1 含能呋咱化合物的合成研究
        1.3.2 含能呋咱化合物的应用研究
    1.4 课题研究的主要内容
        1.4.1 实验方案设计
        1.4.2 实验主要内容
2 偶氮二呋咱类高能化合物及其含能离子盐的合成研究
    2.1 引言
    2.2 实验仪器与试剂
    2.3 合成路线
    2.4 实验过程
        2.4.1 3,4-二氨基呋咱（DAF）的合成
        2.4.2 3-氨基-4-硝基呋咱（ANF）的合成
        2.4.3 3,3'-二硝基-4,4'-偶氮呋咱（DNAzF）的合成
        2.4.4 3-氨基-3’-硝基4,4'-偶氮呋咱（ANAzF）的合成
        2.4.5 3,3'-二氨基-4,4'-偶氮呋咱（DAAzF）的合成
        2.4.6 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱（DNAAzF）的合成
        2.4.7 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱铵盐的合成
        2.4.8 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱肼盐的合成
        2.4.9 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱羟胺盐的合成
        2.4.10 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱胍盐的合成
        2.4.11 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱二氨基胍盐的合成
    2.5 实验结果与讨论
        2.5.1 结构表征与分析
        2.5.2 反应机理讨论
        2.5.3 实验过程分析
    2.6 本章小结
3 氧化偶氮二呋咱类高能化合物的合成研究
    3.1 引言
    3.2 实验仪器与试剂
    3.3 合成路线
    3.4 实验过程
        3.4.1 3,3'-二氨基-4,4'-氧化偶氮呋咱（DAAF）的合成
        3.4.2 3,3'-二硝基-4,4'-氧化偶氮呋咱（DNAF）的合成
        3.4.3 3-氨基-3'-硝基4,4'-氧化偶氮呋咱（ANAF）的合成
        3.4.4 3-氨基-3'-叠氮基-4,4'-氧化偶氮呋咱（AAAF）的合成
        3.4.5 3-叠氮基-3'-硝基-4,4'-氧化偶氮呋咱的合成
    3.5 实验结果与讨论
        3.5.1 结构表征与分析
        3.5.2 反应机理探讨
        3.5.3 实验过程分析
    3.6 本章小结
4 产物及其合成中间体的理论爆轰性能预测
    4.1 引言
    4.2 计算方法
        4.2.1 氧平衡的计算
        4.2.2 密度的计算
        4.2.3 生成焓的计算
        4.2.4 爆速及爆压的计算
    4.3 计算结果及分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录A 产物的核磁谱图
附录B 产物的质谱图
附录C 攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型含能材料呋咱类化合物的研究进展[J]. 张寿忠,冯晓晶,朱天兵,苗成才,马会强.  化学推进剂与高分子材料. 2013(02)
[2]偶氮及氧化偶氮呋咱化合物的合成与表征[J]. 高莉,杨红伟,汤永兴,程广斌,吕春绪.  火炸药学报. 2013(01)
[3]呋咱并[3,4-e]-1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物（FTDO）分子结构及性质的理论研究[J]. 何玲,董琳琳,张光全,谭碧生,黄明,陶国宏.  含能材料. 2012(06)
[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]呋咱并[3,4-e]-4,6-二氧化-1,2,3,4-四嗪新法合成与表征[J]. 李祥志,王伯周,李辉,李亚南,毕福强,霍欢,樊学忠.  有机化学. 2012(10)
[6]3-氨基-4-（叔丁基氧化偶氮基）呋咱的合成与表征[J]. 李祥志,王伯周,李辉,李亚南,毕福强.  化学试剂. 2012(09)
[7]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)
[8]5,5′-肼基-双四唑的合成与性能[J]. 周小清,马卿,张晓玉,程碧波,黄靖伦,廖龙渝,王军.  含能材料. 2011(03)
[9]VNS法合成TATB[J]. 王友兵,王伯周,叶志虎,尚雁,卿辉,李亚南.  含能材料. 2011(02)
[10]4,6-二硝基-5,7-二氨基苯并氧化呋咱（CL-14）的合成与表征[J]. 王伯周,霍欢,李吉祯,樊学忠,刘愆.  有机化学. 2011(01)

硕士论文
[1]偶氮呋咱衍生物及呋咱四嗪的合成研究[D]. 胥立文.南京理工大学 2015
[2]呋咱类含能化合物的合成研究[D]. 高莉.南京理工大学 2013



本文编号：3126379