本文關(guān)鍵詞：雙環(huán)四唑類含能化合物的合成研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：四唑化合物特別是雙環(huán)四唑類化合物,因其含有大量的N-N鍵、C-N鍵以及大的環(huán)張力,并且具有高密度、高生成焓、高氣體生成量、低感度、熱穩(wěn)定性好以及爆轟產(chǎn)物多為潔凈的N2等一系列優(yōu)良性質(zhì),其中TKX-50(1,1'-二羥基-5,5'-聯(lián)四唑二羥胺鹽)成為理想的高能量密度材料(HEDMs)。本論文以5-氨基四唑為起始原料,_經(jīng)重氮化-硝化、烷基化、肟化、重氮化-氯化、疊氮化和環(huán)合等單元反應以19%的總產(chǎn)率合成了一種新型含能化合物5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇。利用NMR、IR、MS及元素分析等進行了結(jié)構(gòu)表征；利用x射線單晶衍射法測試了該化合物的晶型結(jié)構(gòu)；利用DSC和TG研究了該化合物的熱性能；利用Kamlet-Jacobs公式估算了該化合物的爆轟性能,理論爆速和爆壓分別為8500m·s-1和31.53 GPa。同時5-(、(5-硝基-2H-H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇的含能離子鹽如：銨鹽、羥胺鹽、胍鹽、氨基胍鹽、二氨基胍鹽、氨基硝基胍鹽也被通過布朗斯特酸堿反應或者置換反應合成出來。利用NMR、IR、DSC、TG及元素分析等進行了結(jié)構(gòu)與熱性能表征；利用Kamlet-Jacobs公式估算了這些含能離子鹽的爆轟性能；利用X射線單晶衍射法測試了5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇銨鹽的晶型結(jié)構(gòu)。以乙二醛為原料,經(jīng)肟化、氯化、疊氮化-環(huán)合和中和反應等單元反應合成了TKX-50。其中以二氯乙二肟為原料直接合成了1,1'-二羥基-5,5'-聯(lián)四唑二水合物,優(yōu)化并確定了該反應最佳工藝條件：以丙酮-水作為混合溶劑,反應溫度為0℃的條件下,先進行疊氮化反應,反應1.5 h后用乙醚萃取,萃取液不經(jīng)過任何處理直接通入氯化氫氣體進行環(huán)合反應得到1,1'-二羥基-5,5'-聯(lián)四唑二水合物,總收率為88%。利用酸堿中和反應合成了TKX-50,優(yōu)化并確定了該反應最佳工藝條件：以乙酸乙酯為溶劑,反應溫度為50℃,反應2 h,反應后經(jīng)處理得到TKX-50,收率為94%。本課題研究了雙環(huán)四唑類化合物合成與性能,為火炸藥行業(yè)提供了一系列具有應用前景的高能密度材料。
【關(guān)鍵詞】：高密度能量含能材料 高氮含能化合物 四唑 合成 表征
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ560.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 高能量高密度化合物11-12
• 1.2 高氮含能化合物概述12
• 1.3 單環(huán)四唑類含能化合物12-14
• 1.4 雙環(huán)四唑類含能化合物14-20
• 1.5 研究的目的和意義20-21
• 1.6 本文研究內(nèi)容21-22
• 2 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇的合成與表征22-38
• 2.1 實驗主要藥品與試劑和儀器23-24
• 2.2 5-硝基四唑銨鹽(2)的合成24-25
• 2.2.1 實驗步驟24-25
• 2.2.2 結(jié)果與討論25
• 2.3 2-(5-硝基-2H-四唑-2-基)乙腈(3)的合成25-26
• 2.3.1 實驗步驟25-26
• 2.3.2 結(jié)果與討論26
• 2.4 N'-羥基-2-(5-硝基-2H-四唑-2-基)乙脒(4)的合成26-28
• 2.4.1 實驗步驟26
• 2.4.2 結(jié)果與討論26-28
• 2.5 N'-羥基-2-(5-硝基-2H-四唑-2-基)亞氨代乙酰氯(5)的合成28-29
• 2.5.1 實驗步驟28
• 2.5.2 結(jié)果與討論28-29
• 2.6 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇(6)的合成29-30
• 2.6.1 實驗步驟29-30
• 2.6.2 結(jié)果與討論30
• 2.7 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇(6)的晶體結(jié)構(gòu)分析30-33
• 2.7.1 晶體結(jié)構(gòu)測定30-31
• 2.7.2 晶體結(jié)構(gòu)分析31-33
• 2.8 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇(6)的熱性能研究33
• 2.9 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇(6)的爆轟性能計算33-34
• 2.10 副產(chǎn)物2-(5-硝基-2H-四唑-2-基)乙酸半水合物(9)的合成以及晶型結(jié)構(gòu)分析34-36
• 2.10.1 實驗步驟34
• 2.10.2 晶體結(jié)構(gòu)測定34-35
• 2.10.3 晶體結(jié)構(gòu)分析35-36
• 2.11 本章小結(jié)36-38
• 3 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇含能離子鹽合成與表征38-50
• 3.1 實驗主要藥品與試劑和儀器39-40
• 3.2 實驗步驟40-44
• 3.2.1 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇銨鹽(10)的合成40-41
• 3.2.2 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇氨基胍鹽(11)的合成41
• 3.2.3 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇胍鹽(12)的合成41-42
• 3.2.4 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇羥胺鹽(13)的合成42
• 3.2.5 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇銀鹽(14)的合成42-43
• 3.2.6 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇二氨基胍鹽(15)的合成43
• 3.2.7 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇氨基硝基胍鹽(16)的合成43-44
• 3.3 5-((5-硝基-2H-四唑-2-基)甲基)-1H-四唑-1-醇銨鹽(10)的晶體分析44-46
• 3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)測定44
• 3.3.2 晶體結(jié)構(gòu)分析44-46
• 3.4 含能離子鹽的爆轟性能計算46-47
• 3.5 含能離子鹽的熱性能研究47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 4 TKX-50合成方法改進50-59
• 4.1 實驗主要藥品與試劑和儀器51-52
• 4.2 乙二肟(18)的合成52
• 4.2.1 實驗步驟52
• 4.3 二氯乙二肟(19)的合成52-54
• 4.3.1 實驗步驟52-53
• 4.3.2 結(jié)果與討論53-54
• 4.4 1,1'-二羥基-5,5'-聯(lián)四唑二水合物(20)合成54-56
• 4.4.1 實驗步驟54
• 4.4.2 結(jié)果與討論54-56
• 4.5 1,1'-二羥基-5,5'-聯(lián)四唑二羥胺鹽(21)的合成56-58
• 4.5.1 實驗步驟56
• 4.5.2 結(jié)果與討論56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論59-62
• 5.1 研究結(jié)論59-60
• 5.2 本文創(chuàng)新點60
• 5.3 課題展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-70
• 附錄170-94
• 附錄294

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫成輝;李玉川;李亞裕;李冠瓊;龐思平;;5-硝基-2H-四唑的合成、反應性及產(chǎn)物晶體結(jié)構(gòu)的研究[J];有機化學;2010年03期

  本文關(guān)鍵詞：雙環(huán)四唑類含能化合物的合成研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332795