唑类高氮含能化合物的合成研究

发布时间：2017-12-30 10:07

本文关键词：唑类高氮含能化合物的合成研究　出处：《南京理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：高氮含能化合物爆炸产生大量的N2和H2O,不会对环境造成污染,且生成焓高,是理想的高能量密度材料。本论文合成了一些基于唑环的新型高氮含能化合物,主要由三个部分构成:1.基于双四唑基-1,2,3-三唑含能化合物的合成研究以2,3-二氨基-2-丁烯二腈为原料,经过重氮化偶联反应和[2 + 3]偶氮环加成反应合成了 4,5-二(1H-5-四唑基)-1,2,3-三唑,并经过复分解反应合成了一系列高氮含能盐。探究了各化合物的合成机理,并采用IR、1HNMR、13C NMR等对4,5-二(1H-5-四唑)-1,2,3-三唑及其含能盐的结构进行了表征;通过EXPL05预估了各化合物的爆轰性能,爆速为7652～8389m·s-1,高于TNT;采用DSC研究了各化合物的热力学性能,化合物的热分解温度介于274.41～309.06℃之间,其中化合物24、30熔点分别为109.48℃、103.91℃,热分解温度为296.14℃、300.05℃,是潜在的熔铸型炸药。2.基于1,2,4-VA二唑联-1,2,4-三唑含能化合物的合成研究以氨基胍重碳酸盐和草酸为起始原料,通过酰胺化反应、酯化反应、氰化反应等得到3-(1,2,4-VA二唑基)-5-氨基-1,2,4-三唑(37)。分析、讨论了从起始原料到合成化合物37的反应机理。采用1HNMR、13CNMR等对化合物37结构进行了表征并计算了其爆轰性能,爆速为7282m·s-1,优于TNT。3.基于二(1,2,4-VA二唑基)-1,2,3-三唑含能化合物的合成研究以2,3-二氨基-2-丁烯二腈为起始原料,在原甲酸三乙酯溶液中合成了 4,5-二(1,2,4-VA二唑基)-1,2,3-三唑(41),并经过复分解反应得到相应的高氮含能盐。采用1HNMR、13CNMR等对化合物41～43的结构进行了表征;采用DSC研究了热力学性能,热分解温度介于186.31～266.66℃之间,高于180℃,具有良好的应用前景;通过EXPL05预估了各化合物的爆轰性能,爆速介于7333m·s-1与7804m·s-1,优于TNT。
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【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ560.1

【参考文献】