两种吡唑类含能化合物的合成及相关物的理论研究

发布时间：2024-04-13 13:25

　　寻求低(钝)感高能化合物是含能材料合成的主旨之一。硝基吡唑类化合物具有良好的爆轰性能、较低的感度以及较好的分子稳定性,得到了研究者的广泛关注。本论文主要包括1-氨基-3,5-二硝基吡唑(ADNP)和1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP)的合成研究以及对设计的硝基二唑类化合物进行理论研究。(1)采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在aug-cc-p VDZ的水平上对6个1,1-偶氮-多硝基二唑-氮氧化物的结构与性能的关系进行了理论研究。采用原子化方案和Politzer的方法计算了化合物的生成热;键离解能(BDEs)方法计算了化合物的稳定性;K a m l e t-J a c o b方程预测了化合物的爆轰性能;并研究了化合物的热力学性能。结果表明:设计的化合物具有较高的正生成热,较好的稳定性以及良好的爆轰和热力学性能。其中化合物R3(9.13 km·s-1,3 7.8 1 G P a)和R 6(9.1 1 k m·s-1,3 7.8 7 G P a)的爆轰性能与H M X(9.1k m·s-1,3 9.0 0 G P a)相比。R 3和R 6可以作为高能量密度化合物(HEDCs...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 典型硝基吡唑及其衍生物研究现状
        1.2.1 实验研究现状及发展趋势
        1.2.2 理论研究现状及发展趋势
    1.3 小结
    1.4 论文研究目的及意义
    1.5 论文的研究内容
    1.6 论文的创新点
2 1,1'-偶氮-多硝基二唑-氮氧化物的理论研究
    2.1 引言
    2.2 计算方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 生成热和密度
        2.3.2 爆轰性能
        2.3.3 前线分子轨道理论
        2.3.4 热力学性能
        2.3.5 感度与热稳定性
    2.4 小结
3 1-氨基-3,5-二硝基吡唑的合成及工艺研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验仪器及药品
        3.1.2 2,4,6-三甲基苯磺酰羟胺(MSH)的合成
        3.1.3 1-氨基-3,5-二硝基吡唑(ADNP)的合成
    3.2 结构表征
        3.2.1 1-NP的结构表征
        3.2.2 3-NP的结构表征
        3.2.3 1,3-DNP的结构表征
        3.2.4 3,5-DNP的结构表征
        3.2.5 ADNP的结构表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 1-NP合成工艺优化
        3.3.2 3-NP合成工艺优化
        3.3.3 1,3-DNP合成工艺优化
        3.3.4 3,5-DNP合成工艺优化
        3.3.5 ADNP合成工艺优化
    3.4 ADNP的单晶结构
        3.4.1 单晶培育及测试
        3.4.2 单晶结构分析
    3.5 ADNP的在线红外测试
    3.6 小结
4 1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的合成及工艺研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验仪器及药品
        4.1.2 1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的合成
    4.2 结构表征
        4.2.1 TNP的结构表征
        4.2.2 MTNP的结构表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 TNP合成工艺优化
        4.3.2 MTNP合成工艺优化
    4.4 小结
5 产物性能研究
    5.1 产物的热分析
        5.1.1 ADNP的热分析
        5.1.2 ADNP的热分解反应动力学分析
        5.1.3 MTNP的热分析
    5.2 产物的感度性能
        5.2.1 仪器与方法
        5.2.2 结果与分析
    5.3 爆轰性能预估
    5.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3953108