三唑、四唑類富氧多氮含能配合物的合成及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-26 16:16
本文關(guān)鍵詞:三唑、四唑類富氧多氮含能配合物的合成及其性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:多氮雜環(huán)(三唑類,四唑類)金屬配合物是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種新型金屬有機(jī)材料。由于其具有奇特的結(jié)構(gòu)、豐富的電子效應(yīng)、不飽和金屬位點(diǎn)、高效的活性點(diǎn)等獨(dú)特性能,它們?cè)诖艑W(xué),光學(xué),氣體吸附等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí),由于其高密度,高耐熱,高爆熱,環(huán)境友好等優(yōu)異性能,該類化合物在含能材料領(lǐng)域也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 但是目前,在含能材料領(lǐng)域,多以一個(gè)或者多個(gè)氮雜環(huán)母體為配體合成配合物,該配體的不足之處是氧含量低,相應(yīng)的配合物的氧平衡相對(duì)比較差。本論文首次以富氧多氮雜化化合物為含能配體,成功合成了優(yōu)異性能的含能金屬配合物,并對(duì)其配體的合成工藝,含能金屬配合物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。 首先,富氧多氮雜環(huán)配體合成工藝的優(yōu)化。初步探索了DNAT的最佳反應(yīng)條件,及簡(jiǎn)化了后處理方法,使得產(chǎn)率高達(dá)70%以上;簡(jiǎn)化了Kx-50的反應(yīng)條件,提高實(shí)驗(yàn)效率與節(jié)約成本。 其次,對(duì)意外得到的3-氯-3-硝基-5,5’-偶氮-1,2,4-三唑進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,采用單晶X射線衍射確定為晶體屬于斜方晶系,密度為1.728gcm-3。兩個(gè)三唑環(huán)與偶氮鍵基本共平面,該化合物上的氯原子易于發(fā)生親核取代反應(yīng),硝基易發(fā)生還原反應(yīng),環(huán)上的豐富的N原子上的孤對(duì)電子等多種修飾位點(diǎn),為制備其他高性能含能材料提供了潛在的應(yīng)用價(jià)值。 最后,富氧多氮雜環(huán)配合物的合成與性能研究。選用富氧多氮雜化合物為配體,以帶有含能陰離子的金屬鹽為金屬離子中心,采用溶劑熱法,首次合成了Zn[(DNBT)2.(CH3OH)].2(CH3OH), Zn[(NH3)2.(OH)2].(DNBT), Cu[(Kx-50)2].(NO3)2,Zn[(Kx-50)2].(NO3)2,Ag[(Kx-50)].(NO3)2,利用元素分析,紅外分析手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,同時(shí)對(duì)前兩個(gè)化合物經(jīng)單晶X射線衍射進(jìn)行了詳細(xì)結(jié)構(gòu)表征。對(duì)富氧多氮雜環(huán)配合物[Zn[(DNBT)2.(CH3OH)].2(CH3OH)],[Zn[(NH3)2.(OH)2].(DNBT)]的熱穩(wěn)定性,,感度進(jìn)行了研究。兩種金屬配合物的耐熱性和感度均優(yōu)于其配體DNBT。采用DMO13模塊(源于Materials Studio)和Kamlet-Jacobs公式(簡(jiǎn)稱K-J方程)等計(jì)算了3-氯-3’-硝基-5,5’-偶氮-1,2,4-三唑的爆熱爆速爆壓,其性能與TNT相當(dāng)。
【關(guān)鍵詞】:金屬有機(jī)配合物 含能材料 富氧多氮雜環(huán)化合物 工藝優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TQ560.1;O641.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-10
- 第1章 緒論10-31
- 1.1 金屬有機(jī)配合物的簡(jiǎn)介10
- 1.2 多氮雜環(huán)金屬有機(jī)配合物的研究概況10-11
- 1.3 三唑基和四唑基配體的配位模式和常用配體11-15
- 1.4 三唑基和四唑基配合物的研究進(jìn)展15-26
- 1.4.1 三唑基金屬配合物的研究進(jìn)展15-16
- 1.4.2 四唑基金屬配合物的研究進(jìn)展16
- 1.4.3 三唑基和四唑基金屬配合物的應(yīng)用16-26
- 1.5 本課題的選題意義26-27
- 參考文獻(xiàn)27-31
- 第2章 三唑、四唑類富氧多氮雜環(huán)配體的合成31-46
- 2.1 引言31-32
- 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器32-33
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑32
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器32-33
- 2.3 多氮雜環(huán)含能配體的合成33-35
- 2.3.1 3,3’-二硝基-5,5’-聯(lián)-1H-1,2,4-三唑 (DNBT)的合成33-34
- 2.3.2 3,3’-二硝基-5,5’-偶氮-1,2,4-三唑(DNAT)的合成34-35
- 2.3.3 1,1’-二羥基-5,5’-聯(lián)四唑(Kx-50)的合成35
- 2.4 結(jié)果與討論35-43
- 2.5 本章小結(jié)43-44
- 參考文獻(xiàn)44-46
- 第3章 三唑、四唑類富氧多氮金屬配合物的合成46-65
- 3.1 引言46
- 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器46-47
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑46-47
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器47
- 3.3 富氧多氮雜環(huán)含能金屬配合物的合成47-49
- 3.3.1 3,3’-二硝基-5,5’-聯(lián)-1,2,4-三唑(DNBT)的金屬配合物的合成47-48
- 3.3.2 3,3’-二硝基-5,5’-偶氮-1,2,4-三唑(DNAT)的金屬配合物的合成48-49
- 3.3.3 1,1’-二元醇-5,5’-聯(lián)四唑(Kx-50)的金屬配合物的合成49
- 3.4 結(jié)果與討論49-63
- 3.4.1 配合物 1-8 的實(shí)驗(yàn)合成49-53
- 3.4.2 與 DNBT 配位時(shí)的元素分析與紅外光譜圖分析53-55
- 3.4.3 與 DNAT 配位時(shí)的元素分析與紅外光譜圖分析55-57
- 3.4.4 與 Kx-50 配位時(shí)的元素分析與紅外光譜圖分析57-60
- 3.4.5 配合物 1 [Zn[(DNBT)2(CH3OH)2].2(CH3OH)]的晶體結(jié)構(gòu)60-62
- 3.4.6 配合物 2 [Zn[(NH3)2(OH)2].(DNBT)]的晶體結(jié)構(gòu)62-63
- 3.5 本章小結(jié)63-64
- 參考文獻(xiàn)64-65
- 第4章 三唑、四唑類富氧多氮金屬配合物的性能研究65-71
- 4.1 儀器測(cè)試65-66
- 4.2 結(jié)果與討論66-69
- 4.2.1 配合物 1 和 2 的熱分解行為66-67
- 4.2.2 配合物 1 和 2 的感度測(cè)試67-68
- 4.2.3 化合物 3-氯-3’-硝基-5,5’-偶氮-1,2,4-三唑的爆轟性能68-69
- 4.3 本章小結(jié)69-70
- 參考文獻(xiàn)70-71
- 第5章 總結(jié)71-73
- 附錄73-82
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單82-83
- 致謝83
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 張建國(guó),張同來(lái),郁開(kāi)北;[Cd(ATZ)_4(H_2O)_2](PA)_2·2H_2O的合成、晶體結(jié)構(gòu)和熱分解機(jī)理研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期
2 王長(zhǎng)鳳,楊光明,席琛,紀(jì)平,何炳林;兩種三唑螯合樹(shù)脂合成及其吸附行為的比較研究[J];離子交換與吸附;1995年06期
本文關(guān)鍵詞:三唑、四唑類富氧多氮含能配合物的合成及其性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):328796
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