氮雜環(huán)硝胺化合物的理論設(shè)計(jì)與母體合成
發(fā)布時(shí)間:2021-02-23 15:14
針對(duì)高能炸藥危險(xiǎn)感度高的不足,提高炸藥的安全性,同時(shí)保持其高能特性,尋求解決單質(zhì)炸藥的高能量與低感度之間的矛盾,迫切需要合成高能低感單質(zhì)炸藥。氮雜環(huán)硝胺化合物具有高氮含量和高生成焓的特征,是安全性,安定性較好的高能量密度化合物。在工業(yè)、軍事和空間應(yīng)用等領(lǐng)域,人們一直在探索含碳、氫、氧、氮元素的高能量,高密度,良好熱穩(wěn)定性的氮雜環(huán)硝胺化合物。因此開(kāi)展對(duì)氮雜環(huán)硝胺化合物的研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本課題將氮雜環(huán)炸藥的鈍感性與硝胺炸藥的高能性相結(jié)合,同時(shí)在炸藥分子中引入含N-N鍵的硝酰胺基團(tuán)。采用量子化學(xué)密度泛函理論和分子力學(xué)計(jì)算,對(duì)氮雜環(huán)硝胺炸藥進(jìn)行系統(tǒng)的理論模擬,建立分子和晶體結(jié)構(gòu)與爆炸性能和安全性能之間的規(guī)律性聯(lián)系,并進(jìn)行合成路線設(shè)計(jì)、合成實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)縮合反應(yīng)獲得氮雜環(huán)硝胺炸藥母體,具體的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:氮雜環(huán)硝胺化合物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究:在密度泛函理論DFT-B3LYP水平上求得吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物、咪唑/吡唑基吡啶衍生物、苯并氮雜環(huán)含能衍生物的全優(yōu)化幾何構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu);運(yùn)用力場(chǎng)方法,對(duì)吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物、咪唑/吡唑基吡啶衍生物、苯并氮雜環(huán)含能衍生物的...
【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)】:161 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 研究背景、目的和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 理論計(jì)算方法簡(jiǎn)介
1.3.1 第一性原理方法
1.3.2 半經(jīng)驗(yàn)分子軌道方法
1.3.3 量化后計(jì)算方法
1.3.4 分子力學(xué)方法
1.4 研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
2 吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.1 引言
2.2 計(jì)算方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 二(2,3-二氫化-咪唑)并[b,e]吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.3.2 二(1,2,3,4-四氫化吡嗪)并[b,e]吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.3.3 1,5-2H-二咪唑并[b,e]吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 咪唑/吡唑基吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
3.1 引言
3.2 計(jì)算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 咪唑基吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
3.3.2 吡唑基吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 苯并氮雜環(huán)含能衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.1 引言
4.2 計(jì)算方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 二(2,3-二氫化咪唑)并[a,d]苯衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.3.2 二(1,2,3,4-四氫化吡嗪)并[a,d]苯衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.3.3 1,5-2H-二咪唑并[a,d]苯衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
5 Cage-HMX和Cage-bi-HMX結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
5.1 引言
5.2 計(jì)算方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Cage-HMX結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
5.3.2 Cage-bi-HMX結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
6 單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)硝胺衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
6.1 引言
6.2 計(jì)算方法
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 單環(huán)和雙環(huán)硝胺衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
6.3.2 三環(huán)硝胺衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
7 氮雜環(huán)硝胺化合物母體的合成研究
7.1 引言
7.2 1,5-2H-二唑并[b,e]吡啶的合成研究
7.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
7.2.2 結(jié)果與討論
3,8]十四烷的合成研究"> 7.3 2,9-二醛基-5,13-二硫-2,4,6,7,9,11,12,14-八氮雜-三環(huán)[8.4.0.03,8]十四烷的合成研究
7.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
7.3.2 結(jié)果與討論
7.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
8 總結(jié)與展望
8.1 論文結(jié)論
8.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 課題展望
致謝
縮略語(yǔ)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
攻讀博士學(xué)位期間參加的科學(xué)研究情況
附圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含吡啶/氨基苯環(huán)硝胺炸藥的理論設(shè)計(jì)與合成[J]. 陸明,趙國(guó)政,聶褔德,李金山. 含能材料. 2013(02)
[2]2,3,5,6-四氨基吡啶鹽酸鹽的合成[J]. 王鵬程,劉想,陸明,熊賢鋒. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[3]Theoretical studies on high energetic density nitramine explosives containing pyridine[J]. ZHAO GuoZheng & LU Ming * School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing 210094,China. Science China(Chemistry). 2012(09)
[4]LLM-105炸藥合成中三氟乙酸的回收新技術(shù)(英文)[J]. 周小清,程碧波,黃靖?jìng)?張麗媛,盧歡唱,廖龍渝. 含能材料. 2012(04)
[5]以LLM-105為基的耐熱混合炸藥的應(yīng)用研究[J]. 徐文新,李必紅,李萬(wàn)全,李尚杰,趙方琪,趙云濤,高雨. 火工品. 2012(04)
[6]三嗪類含能化合物的研究進(jìn)展[J]. 張雪嬌,李玉川,劉威,楊雨璋,彭蕾,龐思平. 含能材料. 2012(04)
[7]新型高能量密度化合物雙環(huán)-HMX的合成、性質(zhì)和應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 于劍昆,王勇平. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2012(03)
[8]一種以LLM-105為主體炸藥的熔鑄炸藥[J]. 譚彥威,劉玉存,李東樂(lè). 火工品. 2011(04)
[9]高能量密度化合物HNIW的最新研究進(jìn)展及其應(yīng)用前景[J]. 宋振偉,李笑江. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2011(01)
[10]含吡啶環(huán)硝胺炸藥設(shè)計(jì)與合成途徑探索[J]. 陸明,聶福德. 含能材料. 2010(06)
博士論文
[1]氮雜環(huán)硝胺類高能量密度材料(HEDM)的分子設(shè)計(jì)[D]. 邱玲.南京理工大學(xué) 2007
[2]有機(jī)籠狀高能量密度材料(HEDM)的分子設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)初探[D]. 許曉娟.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3047791
【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)】:161 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 研究背景、目的和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 理論計(jì)算方法簡(jiǎn)介
1.3.1 第一性原理方法
1.3.2 半經(jīng)驗(yàn)分子軌道方法
1.3.3 量化后計(jì)算方法
1.3.4 分子力學(xué)方法
1.4 研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
2 吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.1 引言
2.2 計(jì)算方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 二(2,3-二氫化-咪唑)并[b,e]吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.3.2 二(1,2,3,4-四氫化吡嗪)并[b,e]吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.3.3 1,5-2H-二咪唑并[b,e]吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 咪唑/吡唑基吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
3.1 引言
3.2 計(jì)算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 咪唑基吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
3.3.2 吡唑基吡啶衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 苯并氮雜環(huán)含能衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.1 引言
4.2 計(jì)算方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 二(2,3-二氫化咪唑)并[a,d]苯衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.3.2 二(1,2,3,4-四氫化吡嗪)并[a,d]苯衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.3.3 1,5-2H-二咪唑并[a,d]苯衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
5 Cage-HMX和Cage-bi-HMX結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
5.1 引言
5.2 計(jì)算方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Cage-HMX結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
5.3.2 Cage-bi-HMX結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
6 單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)硝胺衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
6.1 引言
6.2 計(jì)算方法
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 單環(huán)和雙環(huán)硝胺衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
6.3.2 三環(huán)硝胺衍生物結(jié)構(gòu)與性能的理論研究
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
7 氮雜環(huán)硝胺化合物母體的合成研究
7.1 引言
7.2 1,5-2H-二唑并[b,e]吡啶的合成研究
7.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
7.2.2 結(jié)果與討論
3,8]十四烷的合成研究"> 7.3 2,9-二醛基-5,13-二硫-2,4,6,7,9,11,12,14-八氮雜-三環(huán)[8.4.0.03,8]十四烷的合成研究
7.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
7.3.2 結(jié)果與討論
7.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
8 總結(jié)與展望
8.1 論文結(jié)論
8.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 課題展望
致謝
縮略語(yǔ)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
攻讀博士學(xué)位期間參加的科學(xué)研究情況
附圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含吡啶/氨基苯環(huán)硝胺炸藥的理論設(shè)計(jì)與合成[J]. 陸明,趙國(guó)政,聶褔德,李金山. 含能材料. 2013(02)
[2]2,3,5,6-四氨基吡啶鹽酸鹽的合成[J]. 王鵬程,劉想,陸明,熊賢鋒. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[3]Theoretical studies on high energetic density nitramine explosives containing pyridine[J]. ZHAO GuoZheng & LU Ming * School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing 210094,China. Science China(Chemistry). 2012(09)
[4]LLM-105炸藥合成中三氟乙酸的回收新技術(shù)(英文)[J]. 周小清,程碧波,黃靖?jìng)?張麗媛,盧歡唱,廖龍渝. 含能材料. 2012(04)
[5]以LLM-105為基的耐熱混合炸藥的應(yīng)用研究[J]. 徐文新,李必紅,李萬(wàn)全,李尚杰,趙方琪,趙云濤,高雨. 火工品. 2012(04)
[6]三嗪類含能化合物的研究進(jìn)展[J]. 張雪嬌,李玉川,劉威,楊雨璋,彭蕾,龐思平. 含能材料. 2012(04)
[7]新型高能量密度化合物雙環(huán)-HMX的合成、性質(zhì)和應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 于劍昆,王勇平. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2012(03)
[8]一種以LLM-105為主體炸藥的熔鑄炸藥[J]. 譚彥威,劉玉存,李東樂(lè). 火工品. 2011(04)
[9]高能量密度化合物HNIW的最新研究進(jìn)展及其應(yīng)用前景[J]. 宋振偉,李笑江. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2011(01)
[10]含吡啶環(huán)硝胺炸藥設(shè)計(jì)與合成途徑探索[J]. 陸明,聶福德. 含能材料. 2010(06)
博士論文
[1]氮雜環(huán)硝胺類高能量密度材料(HEDM)的分子設(shè)計(jì)[D]. 邱玲.南京理工大學(xué) 2007
[2]有機(jī)籠狀高能量密度材料(HEDM)的分子設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)初探[D]. 許曉娟.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3047791
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