多环及烷基金刚烃高密度燃料制备研究
发布时间：2022-01-05 06:39
高密度能量液体燃料是提升飞行器推进性能的关键之一,在火箭、导弹、飞机等航空航天领域有着广泛应用。本文对多环烃类以及烷基取代金刚烃高密度碳氢燃料的合成进行了研究。对三氯化铝催化低纯度桥式四氢双环戊二烯（endo-THDCPD）异构反应进行研究,并考察了添加1,2-二氯乙烷作溶剂对异构反应的影响。低纯度endo-THDCPD在温度70℃、催化剂用量3wt%的条件下反应1h,挂式四氢双环戊二烯（exo-THDCPD）的收率达到98.8%。溶剂的添加对异构反应有显著影响,1,2-二氯乙烷可提供异构反应链的引发剂碳正离子,促进异构反应的发生,明显降低反应温度,在50℃下添加3wt%的AICl3和与原料质量比为0.5：1的1,2-二氯乙烷,反应60min exo-THDCPD的收率接近100%,并且可抑制副产物金刚烷和焦油产生。对乙叉降冰片烯重油组分进行分析并对其进行加氢反应研究。重油组分由环戊二烯与丁二烯经Diels-Alder加成反应生成的C10-C15烯烃组成,其多环结构是制备高密度燃料的良好原料。对其进行加氢得到了饱和多环烷烃混合物,加氢产物的密度为0.99g/cm3,体积热值为42.21...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２催化反应装置示意图??
２．３结果与讨论??２．３．１产物组成和分布??图２－３是低纯度ｅｎ航－ＴＨＤＣＰＤ异构前后的色谱图。ｅｎ加－ＴＨＤＣＰＤ异??构反应的主产物为挂式四氨双环戊二婦（ｅｘｏ－ＴＨＤＣＰＤ），反应结构式见图??２－４。除生成ｅｘｏ－ＴＨＤＣＰＤ外，还会生成少量的金刚焼。金刚焼的生成经??历了一个复杂的骨架重排过程，ＴＨＤＣＰＤ首先失去一个氨形成碳正离子，??然后经历Ｗａｇｎｅｒ－Ｍｅｅｒｗｅｉｎ重排生成热力学最稳定的金刚烧。低纯度??ＴＨＤＣＰＤ原料轻组分中包含了双环［３．２．Ｕ辛烧，双环戊烧，二甲基双环??口．２．１］辛焼等由环戊二婦得到的副产物环烧控，异构后轻组分增加了并环??戊二巧，甲基环戊院及几种甲基取代的双环庚烧等Ｃ６￣Ｃ１０的副产物产??生。经过色谱分析发现低纯度ＴＨＤＣＰＤ经过异构反应后，反应体系中除??ｅｎｄｏ－ＴＨＤＣＰＤ、ｅｘｏ－ＴＨＤＣＰＤ及金网ＩＪ烧夕ｈ轻组分杂质的总含量与反应前??杂质含量非常接近
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【参考文献】：
期刊论文
[1]航天推进用高密度液体碳氢燃料:合成与应用[J]. 邹吉军,郭成,张香文,王莅,米镇涛. 推进技术. 2014(10)
[2]AlCl3/MCM-41催化剂上桥式四氢双环戊二烯异构化反应[J]. 齐丽莉,纪敏,王新葵,贺民,蔡天锡. 催化学报. 2010(04)
[3]密度大于1的高密度液体碳氢燃料合成及复配研究[J]. 王磊,张香文,邹吉军,韩红,王莅,米镇涛. 含能材料. 2009(02)
[4]离子液体及其应用进展[J]. 肖友军,周阳,周磊. 辽宁化工. 2008(11)
[5]美国军用喷气燃料发展综述[J]. 焦燕,冯利利,朱岳麟,熊常健. 火箭推进. 2008(01)
[6]高密度烃燃料合成进展[J]. 邹吉军,张香文,王莅,米镇涛. 化学推进剂与高分子材料. 2008(01)
[7]吸热型碳氢燃料五环[6.3.1.02,7.03,5.09,11]十二烷的催化合成[J]. 李春迎,李凤仙,杜咏梅,吕剑. 燃料化学学报. 2007(05)
[8]酸性离子液体研究新进展[J]. 王要令,徐军,陈宜俍,宗旭. 山东化工. 2007(01)
[9]功能化酸性离子液体催化缩醛(酮)的合成[J]. 陈晓梅,桂建舟,张晓彤,宋丽娟,孙兆林. 应用化工. 2006(02)
[10]离子液体酸性的红外光谱探针法研究[J]. 王晓化,陶国宏,吴晓牧,寇元. 物理化学学报. 2005(05)
本文编号：3569934
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２催化反应装置示意图??
２．３结果与讨论??２．３．１产物组成和分布??图２－３是低纯度ｅｎ航－ＴＨＤＣＰＤ异构前后的色谱图。ｅｎ加－ＴＨＤＣＰＤ异??构反应的主产物为挂式四氨双环戊二婦（ｅｘｏ－ＴＨＤＣＰＤ），反应结构式见图??２－４。除生成ｅｘｏ－ＴＨＤＣＰＤ外，还会生成少量的金刚焼。金刚焼的生成经??历了一个复杂的骨架重排过程，ＴＨＤＣＰＤ首先失去一个氨形成碳正离子，??然后经历Ｗａｇｎｅｒ－Ｍｅｅｒｗｅｉｎ重排生成热力学最稳定的金刚烧。低纯度??ＴＨＤＣＰＤ原料轻组分中包含了双环［３．２．Ｕ辛烧，双环戊烧，二甲基双环??口．２．１］辛焼等由环戊二婦得到的副产物环烧控，异构后轻组分增加了并环??戊二巧，甲基环戊院及几种甲基取代的双环庚烧等Ｃ６￣Ｃ１０的副产物产??生。经过色谱分析发现低纯度ＴＨＤＣＰＤ经过异构反应后，反应体系中除??ｅｎｄｏ－ＴＨＤＣＰＤ、ｅｘｏ－ＴＨＤＣＰＤ及金网ＩＪ烧夕ｈ轻组分杂质的总含量与反应前??杂质含量非常接近
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【参考文献】：
期刊论文
[1]航天推进用高密度液体碳氢燃料:合成与应用[J]. 邹吉军,郭成,张香文,王莅,米镇涛. 推进技术. 2014(10)
[2]AlCl3/MCM-41催化剂上桥式四氢双环戊二烯异构化反应[J]. 齐丽莉,纪敏,王新葵,贺民,蔡天锡. 催化学报. 2010(04)
[3]密度大于1的高密度液体碳氢燃料合成及复配研究[J]. 王磊,张香文,邹吉军,韩红,王莅,米镇涛. 含能材料. 2009(02)
[4]离子液体及其应用进展[J]. 肖友军,周阳,周磊. 辽宁化工. 2008(11)
[5]美国军用喷气燃料发展综述[J]. 焦燕,冯利利,朱岳麟,熊常健. 火箭推进. 2008(01)
[6]高密度烃燃料合成进展[J]. 邹吉军,张香文,王莅,米镇涛. 化学推进剂与高分子材料. 2008(01)
[7]吸热型碳氢燃料五环[6.3.1.02,7.03,5.09,11]十二烷的催化合成[J]. 李春迎,李凤仙,杜咏梅,吕剑. 燃料化学学报. 2007(05)
[8]酸性离子液体研究新进展[J]. 王要令,徐军,陈宜俍,宗旭. 山东化工. 2007(01)
[9]功能化酸性离子液体催化缩醛(酮)的合成[J]. 陈晓梅,桂建舟,张晓彤,宋丽娟,孙兆林. 应用化工. 2006(02)
[10]离子液体酸性的红外光谱探针法研究[J]. 王晓化,陶国宏,吴晓牧,寇元. 物理化学学报. 2005(05)
本文编号：3569934
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