1,1,2,2-四硝氨基乙烷含能离子盐的设计与合成

发布时间：2023-04-22 12:24

　　现代化的武器装备对含能材料尤其是炸药的热稳定性、撞击感度以及摩擦感度等性能有越来越高的要求,作为武器的能量载体,含能材料必须满足高能量密度、低感度和良好的环境适应性的要求。因此,获得综合性能优异的新一代高能量密度材料(HEDM)一直是含能材料研究和开发的主要目标。有机含能离子盐是近年来极具潜力的一类含能材料,具有更低的蒸气压、以及更高的密度,不同于传统的含能材料,其能量主要来源于化合物中高的氮含量所引起的高生成焓,并且爆炸产物无污染,离子盐中的氢键使其拥有较高的热稳定性和较低的感度,因此,科研人员已经加快了对含能离子盐的研究进程。本论文以乙二醛,尿素为起始原料合成甘脲,通过对甘脲硝化及水解得到1,1,2,2-四硝氨基乙烷(TNAE),其和不同阳离子合成相应的有机盐,通过IR、NMR(¹H、¹³C)、元素分析等检测手段对盐结构进行了全面表征,采用DSC手段研究了TNAE二氨基胍盐和羟胺盐的热稳定性,结果表明:TNAE的二氨基胍盐以及羟胺盐的热行为包含一个剧烈的放热过程,其中羟胺盐的临界爆炸温度为434.7℃,瞬间释放热量达941.9J/g,热稳...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 前言
    1.1 高能量密度材料的研究背景
        1.1.1 高氮化合物含能材料的研究背景
        1.1.2 无环化合物的研究背景
        1.1.3 笼形化合物的研究背景
    1.2 有机含能离子盐的研究背景
        1.2.1 三唑类含能离子盐的研究背景
        1.2.2 四唑类含能离子盐的研究背景
        1.2.3 咪唑和吡唑类含能离子盐的研究进展
    1.3 TNAE盐类的研究现状
    1.4 本论文的研究意义及研究内容
        1.4.1 本论文研究的意义
        1.4.2 本论文研究的内容
第2章 TNAE含能离子盐的合成及表征
    2.1 实验仪器与试剂
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验药品及试剂
    2.2 1,1,2,2-四硝氨基乙烷(TNAE)的合成
        2.2.1 甘脲的合成及表征
        2.2.2 四硝基甘脲的合成及表征
        2.2.3 1,1,2,2,-四硝基氨乙烷(TNAE)的合成
    2.3 TNAE盐的合成
        2.3.1 TNAE二氨基胍盐的合成
        2.3.2 TNAE羟胺盐的合成
    2.4 TNAE盐类性能的研究
        2.4.1 密度
        2.4.2 热稳定性
        2.4.3 起爆感度
第3章 结果与讨论
    3.1 TNAE有机离子盐的设计
        3.1.1 TNAE二氨基胍盐的合成
        3.1.2 TNAE羟胺盐的合成
        3.1.3 TNAE其它5 种有机盐的合成
    3.2 反应条件对TNAE成盐过程的影响
        3.2.1 溶剂对反应的影响
        3.2.2 反应温度对收率的影响
        3.2.3 反应时间对收率的影响
    3.3 TNAE衍生物的合成探究
        3.3.1 合成路线设计
        3.3.2 双环醚和乌洛托品反应的探究
        3.3.3 TNAE和 DFTHP反应的探究
    3.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3797634