基于TNB的几种耐热含能化合物的合成

发布时间：2021-06-06 21:22

　　耐热炸药是一类重要的含能材料,应用于太空、深海和深度地下等真空、高温和高压环境。按绿色化学的要求,对现有耐热单质炸药的合成工艺进行改进,以降低环境污染和成本,是目前研究耐热炸药的热点。另一方面,设计合成性能更佳的新型耐热含能化合物,为耐热炸药的应用提供更多的备选对象,也是目前研究的热点课题。2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯（HNS）是多硝基茋类耐热单质炸药,而2,2’,4,4’,6,6’-六硝基联苄（HNBB）是一种耐热炸药,又是合成HNS的中间体,它们都是基于三硝基苯基（TNB）分别通过-CH2-CH2-和-CH=CH-偶联的化合物。原有HNBB的合成工艺中使用的苯,HNS的合成工艺中使用的液溴,具有毒性和腐蚀性等缺点,因此改进HNBB和HNS的合成工艺具有重要意义。1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）是一种新型高能钝感炸药,利用分子中的氨基与2,4,6-三硝基氯苯进行缩合反应得到1,1-二苦氨基-2,2-二硝基乙烯（TFT）,它也是基于TNB与FOX-7相连的新型含能化合物。论文首先采用乙醇为单一溶剂,使用商品次氯酸钠将2,4,6-三硝基甲苯（TNT）氧化... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 耐热单质炸药的研究现状
    1.2 2,2’,4,4’,6,6’-六硝基联苄(HNBB)的研究进展
        1.2.1 HNBB的结构性质
        1.2.2 HNBB的合成研究进展
    1.3 2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯(HNS)的研究进展
        1.3.1 HNS的性质及应用
        1.3.2 HNS的合成研究进展
    1.4 1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)衍生物的研究概况
        1.4.1 简述FOX-7的结构性质
        1.4.2 FOX-7的反应研究概况
    1.5 本文的研究内容
2 六硝基联苄的制备
    2.1 仪器与试剂
    2.2 实验过程
        2.2.1 反应方程式
        2.2.2 实验步骤
    2.3 结果讨论
        2.3.1 反应溶剂的选择
        2.3.2 反应时间对六硝基联苄收率的影响
        2.3.3 反应温度对六硝基联苄收率的影响
        2.3.4 次氯酸钠的用量对六硝基联苄收率的影响
        2.3.5 次氯酸钠溶液的pH对六硝基联苄收率的影响
        2.3.6 次氯酸钠溶液的滴加速度对六硝基联苄收率的影响
    2.4 10g级放大实验
    2.5 本章小结
3 六硝基茋的制备
    3.1 仪器与试剂
    3.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 压力对六硝基茋的收率的影响
        3.3.2 反应温度对六硝基茋的收率的影响
        3.3.3 添加剂对六硝基茋的收率的影响
        3.3.4 催化体系的选择
        3.3.5 添加剂占总催化剂体系比例对六硝基茋的收率的影响
        3.3.6 AIBN代替TEMPO对反应影响的探讨
    3.4 本章小结
4 1,1-二苦氨基-2,2-二硝基乙烯的制备
    4.1 仪器与试剂
    4.2 实验过程
        4.2.1 反应方程式
        4.2.2 实验步骤
    4.3 产物表征
        4.3.1 2,4,6-三硝基氯苯的表征结果
        4.3.2 1,1-二苦氨基-2,2-二硝基乙烯的表征结果
    4.4 结果讨论
        4.4.1 合成2,4,6-三硝基氯苯的反应影响因素讨论
        4.4.2 合成1,1-二苦氨基-2,2-二硝基乙烯的反应影响因素讨论
    4.5 热性能分析
        4.5.1 TG/DTG测试分析
        4.5.2 DSC测试分析
    4.6 本章小结
5 基于HNS的两种化合物的性能预估
    5.1 计算依据
        5.1.1 密度与生成热
        5.1.2 爆轰性能
        5.1.3 感度预估
    5.2 TFT的性能预估
        5.2.1 计算结果
        5.2.2 结构分析
    5.3 DNBTNE的性能预估
        5.3.1 计算结果
        5.3.2 结构分析
    5.4 综合性能分析
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 论文结论
    6.2 论文创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录A
附录B


【参考文献】：
期刊论文
[1]1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4’,5’-e]吡嗪-2,6-（1H,3H）-N,N’-二亚硝胺反应中间体的量子化学研究[J]. 申程,王鹏程,赵国政,陆明.  高等学校化学学报. 2015(01)
[2]HNS的绿色制备工艺[J]. 邓明哲,田战怀,李宗英,贡桂红,简鸿志.  火炸药学报. 2014(03)
[3]1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4’,5’-e]吡嗪-2,6-（1H,3H）-N,N’-二亚硝胺分子结构与性能的量子化学研究[J]. 王鹏程,陆明.  高等学校化学学报. 2014(03)
[4]高温耐热炸药的研究现状与发展[J]. 黄亚峰,王晓峰,冯晓军,田轩,赵东奎.  爆破器材. 2012(06)
[5]耐热炸药的研究现状与进展[J]. 杨建钢,赵丹丹.  山东化工. 2012(12)
[6]2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪合成工艺的改进[J]. 郁晓宇,陆明,聂福德.  火炸药学报. 2012(02)
[7]有应用前景的低感高能炸药研究进展[J]. 高晓敏,魏智勇,张明.  高分子通报. 2012(02)
[8]FOX-7的反应性研究进展[J]. 陈咏顺,徐抗震,王敏,黄洁,马海霞,宋纪蓉,赵凤起.  含能材料. 2012(01)
[9]1,1-二（2,4,6-三硝基苯甲酰胺基）-2,2-二硝基乙烯的合成[J]. 何佳,金波,彭汝芳,楚士晋,董海山.  有机化学. 2011(10)
[10]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)

博士论文
[1]芳烃侧链的绿色氧化反应研究[D]. 陆婷婷.南京理工大学 2013

硕士论文
[1]FOX-7及其衍生物的合成工艺研究[D]. 李文苗.中北大学 2014
[2]新型高能钝感材料FOX-7衍生物的合成、结构与性质研究[D]. 常春然.西北大学 2009



本文编号：3215165