几种吡嗪类耐热含能化合物的合成

发布时间：2024-05-11 19:39

　　2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)是一种吡嗪类耐热单质炸药,又是合成新型钝感耐热炸药LLM-105的重要中间体。在目前ANPZ的主要合成工艺中,氨化反应使用的溶剂为乙腈,成本偏高、毒性大,限制了其进一步生产,因此选择合适的溶剂对改进ANPZ的合成工艺有重大意义。2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶(PYX)是世界上耐热性能最好的单质炸药之一,然而其爆轰性能并不理想,因此设计将其母环换成吡嗪环,研制开发出一类拥有类似PYX的热安定性、同时具有更高能量的含能材料是目前研究的热点课题。以2,6-二氯吡嗪为原料,通过取代、硝化和氨化反应制备ANPZ。并采用发烟硫酸和发烟硝酸为硝化体系,使用乙醇和乙腈的混合溶液为氨化反应溶剂,通过单因素实验和正交实验优化工艺条件,得到了ANPZ的最佳制备条件。硝化条件为:V(H2SO4):V(HN03)=3:1,反应温度20 ℃C,反应时间3 h,收率63.8%;氨化条件为:乙醇和乙腈的混合溶剂为反应溶剂、V(CH3CH2OH):V(CH3CN):V(NH3 ·OH)=1.5:1.5:1、反应温度70 ℃、反应时间2 h,ANPZ收率达97%。通过2...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 耐热炸药概述
    1.2 耐热单质炸药的研究现状
    1.3 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)的研究进展
        1.3.1 ANPZ的物理性质
        1.3.2 ANPZ的合成研究进展
    1.4 2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶(PYX)的研究进展
        1.4.1 PYX的物理性质及应用
        1.4.2 PYX的合成研究进展
    1.5 本文的研究内容
2 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪的制备
    2.1 仪器与试剂
    2.2 实验过程
        2.2.1 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)的合成反应路线
        2.2.2 实验步骤
    2.3 结果讨论
        2.3.1 合成2,6-二甲氧基-3,5-二硝基吡嗪的反应影响因素讨论
        2.3.2 合成2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)的反应因素讨论
    2.4 本章小结
3 2,6-二苦氨基吡嗪的制备
    3.1 仪器与试剂
    3.2 实验过程
        3.2.1 反应路线
        3.2.2 实验步骤
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 合成2,4,6-三硝基氯苯的反应影响因素讨论
        3.3.2 2,6-二氨基吡嗪的合成路线探讨
        3.3.3 合成2,6-二苦氨基吡嗪的反应影响因素讨论
        3.3.4 合成2,6-二苦氨基吡嗪的反应机理探讨
    3.4 2,6-二苦氨基吡嗪的热性能分析
    3.5 本章小结
4 2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡嗪的制备
    4.1 仪器与试剂
    4.2 实验过程
        4.2.1 2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡嗪(BPNP)的合成反应步骤
        4.2.2 实验步骤
    4.3 产物表征
    4.4 结果讨论
        4.4.1 不同硝化体系对硝化反应收率的影响
        4.4.2 反应温度对合成BPNP的硝化反应收率的影响
        4.4.3 反应时间对合成BPNP的硝化反应收率的影响
    4.5 BPNP的热性能分析
    4.6 本章小结
5 两种新型耐热含能化合物的性能预估
    5.1 计算依据
        5.1.1 密度和生成热
        5.1.2 爆轰性能
        5.1.3 感度预估
    5.2 BPNP的性能预估
        5.2.1 计算结果
        5.2.2 结构分析
    5.3 BPNPO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



本文编号：3970318