氮雜環(huán)是設(shè)計(jì)合成新型高能量密度材料（HEDMs）中的最主要結(jié)構(gòu)單元,因其有別于傳統(tǒng)的含能物質(zhì),氮雜環(huán)分子結(jié)構(gòu)中含有大量C-N、C=N、N-O和N=N鍵,因而具有很高的生成焓,這是其化學(xué)潛能的主要來(lái)源。然而,炸藥的能量與安全性存在本質(zhì)的矛盾,能量越高、安全性越差。本論文通過(guò)優(yōu)化分子結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)新型氮雜雙環(huán)骨架與酯基骨架,合成出多個(gè)系列的高能低感含能化合物,并研究了其性能,主要分別以下四個(gè)部分:1.多硝基酯類(lèi)含能化合物的合成與性能研究以2,2,2-三硝基乙醇、氯磺酸為原料合成氯磺酸酯,通過(guò)分別與乙二酸,多硝基苯甲酸經(jīng)酯交換反應(yīng)得到相應(yīng)酯基含能衍生物。其中,乙二酸二（2,2,2-三硝基）乙酯（138）的爆速為8718 m·s-1 爆壓為34.7GPa,與高能化合物RDX（D=8795m·s-1,P=34.9GPa）相當(dāng)。此外,化合物138的氧平衡為7.69%,含氧量達(dá)61.52%,感度適中,具備成為高能氧化劑的潛質(zhì)。2.基于4-（1,2,4-三唑-3-基）呋咱含能化合物的合成與性能研究利用酰肼底物與N-甲基-N-亞硝基-N’-硝基胍（MNNG）發(fā)生偶聯(lián)合環(huán)反應(yīng)引入5-硝胺基-1,2,4-三唑含... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：264 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

化合物139的?

＾０５??爆．??圖２．５化合物１３９的分子結(jié)構(gòu)圖（熱振動(dòng)參數(shù)為５０％）??ｇ??圖２．６化合物１３９單晶沿ａ軸方向的堆積圖??表２．６化合物１３９的部分鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)??Ｐａｒａｍｅｔｅｒ?Ｂｏｎｄ?ｌｅｎｇｔｈ?（Ａ）?Ｐａｒａｍｅｔｅｒ?Ｂｏ

圖２．８化合物１４０沿６軸方向的堆積圖??通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)解析結(jié)果表明，化合物１４０的分子式為Ｃ１２Ｈ６Ｎ８〇２〇，晶體屬ｍｏｎｏ系，空間群為／＾／ｃ，晶胞系數(shù)?ａ＝?１４．３７４４（１６）?Ａ，?６＝?８．２６５１（１０）?Ａ，?ｃ＝?１９．３０５（２）?Ａ１１１．６９２（３）°，嚴(yán)９０°，晶胞體積為２１３１．２⑷Ａ３。該化合物的晶體密度為１．８１５?ｇ‘ｃｎＴ子的獨(dú)立單元結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖２．７，晶體堆積圖見(jiàn)圖２．８，鍵長(zhǎng)和鍵角數(shù)據(jù)見(jiàn)表２．１０和部分扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)見(jiàn)表２．１２，主要?dú)滏I數(shù)據(jù)見(jiàn)表２．１３。如圖２．７所示，該化合物反式結(jié)構(gòu)，相比于順式結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)具有更低的活化能，因而也更穩(wěn)定。此外，Ｃ３－Ｎ０振結(jié)構(gòu)，使得Ｃ３－Ｎ０２片段中的Ｃ－Ｏ鍵長(zhǎng)（１．１７９（１１）？１．１９７（１１）?Ａ）短于Ｃ１－Ｎ０２?Ｎ－０?鍵鍵長(zhǎng)（１．２１８（２）￣１．２２２（２）?Ａ）。由表?２．１２?知，Ｃ５－Ｃ４－Ｃ７－０５?與?Ｃ１－Ｃ６－Ｃ１０－Ｏ１角分別為７１．１（２）°、－３８．７?（３）°，表明在化合物１４０分子中，兩部分的酯基側(cè)鏈構(gòu)存在不同角度的扭曲，主要是因?yàn)闅滏I作用以及Ｃ１－Ｎ０２和Ｃ３－Ｎ０２的差異如圖２．８所示，由分子構(gòu)成的晶胞堆積圖交叉形成“網(wǎng)狀”結(jié)構(gòu)。整個(gè)晶胞堆子內(nèi)氫鍵（Ｃ８－Ｈ８Ｂ…０６?２．３０?Ａ）和分子間氫鍵（Ｃ２－Ｈ２…０７?２．５３?Ａ，?Ｃ５－Ｈ５．．．０１Ａ，?Ｃ８－Ｈ８Ａ－?０２?２．４１?Ａ，?Ｃ８－Ｈ８Ｂ－?０６?２．３９?Ａ，?Ｃ１１－Ｈ１１Ａ?－０１４?２．２７?Ａ，??１１Ａ…０１４?２．５２?Ａ）連接。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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