發(fā)布時(shí)間：2020-04-21 01:44

【摘要】：1,2,4,5-四嗪類化合物是一類新型的含能化合物,具有高含氮量、高生成焓,且爆炸產(chǎn)物對環(huán)境無污染的優(yōu)點(diǎn)。但目前所報(bào)道的四嗪類含能化合物(除少量成鹽與稠環(huán)化合物)普遍存在著兩個(gè)較大的問題:一是密度一般都低于1.80 g cm-3,且爆轟性能與RDX相差較大;二是很少含有硝基等含氧基團(tuán),導(dǎo)致化合物的氧含量不足以將可燃元素(主要是富氮雜環(huán)骨架)充分氧化。研究表明,以富氮稠環(huán)為分子骨架的化合物密度很高;在化合物中引入硝基、配位氧則可提高其密度、爆轟性能�；诖�,論文進(jìn)行了四個(gè)方面的研究工作:(1)以三氨基胍鹽酸鹽和乙酰丙酮為原料,經(jīng)成環(huán)反應(yīng)、氧化反應(yīng),合成了3,6-雙(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT),探索了不同制備方法、投料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對BT純度和產(chǎn)率的影響,得到了較佳的反應(yīng)條件。(2)以BT為原料,通過親核取代反應(yīng)、成環(huán)反應(yīng)合成了3,6-二氨基-1,2,4-三唑-[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(AATZ),并對合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化、改進(jìn),得到了較佳合成工藝與反應(yīng)條件。(3)嘗試在AATZ結(jié)構(gòu)上引入硝基和配位氧,希望得到密度更高、爆轟性能更好的四嗪稠環(huán)化合物3,6-二硝基-1,2,4-三唑-[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(BNTZ)、3,6-二硝氨基-1,2,4-三唑-[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(NATZ)以及AATZ的氮氧化物AAZTOn,為在四嗪類化合物結(jié)構(gòu)中引入硝基和配位氧提供一種研究思路。(4)采用Gaussian 09程序中的DFT-B3LYP方法,結(jié)合6-31G*基組分別對幾種四嗪化合物分子進(jìn)行幾何全優(yōu)化計(jì)算,得到各化合物的穩(wěn)定構(gòu)型;進(jìn)行頻率振動(dòng)計(jì)算,求出其理論密度、爆壓爆速。理論計(jì)算表明AATZ及其衍生物可作為一種潛在的含能材料。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ560.1

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本文編號：2635210