不對稱四嗪類含能化合物的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-05-06 08:37
本論文合成了5種新型不對稱s-四嗪(或稠環(huán)四嗪類)含能化合物,并通過紅外光譜、元素分析等方法對其結(jié)構(gòu)進行了表征。同時,采用溶劑緩慢揮發(fā)法培養(yǎng)出這5種不對稱s-四嗪化合物的單晶,并利用X-射線單晶衍射儀對它們的晶體結(jié)構(gòu)進行了表征。這5種不對稱s-四嗪含能化合物分別為:3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-6-(3,5-二甲基吡唑-1-基)-s-四嗪(TADPTz),3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-6-肼基-s-四嗪(TAHTz),3-氨基-6-(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(ATTTz),6-(3,5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-3-(羥基二氮烯基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(DPHTTz),1,2-偶氮雙(6-(4-氯-3,5-二甲基吡唑-1H-吡唑-1-基)-[1,2,4]三唑[1,2,4,5]四嗪)(ACDPTTz)。DPHTTz的分子式為C8H8N10O,屬于正交晶系,空間群為Pna21;ACDPTTz·2DMF的分子式為C22H26N20O2Cl2,屬于單斜晶系,空間群為P21...
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 含能化合物的研究背景
1.2 四嗪類雜環(huán)含能化合物的研究進展
1.2.1 對稱1,2,4,5-四嗪類高氮雜環(huán)含能化合物的研究進展
1.2.2 不對稱1,2,4,5-四嗪類高氮雜環(huán)含能化合物的研究進展
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 不對稱/稠環(huán)四嗪的合成與表征
2.1 實驗試劑和儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 前驅(qū)體3,6-雙(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT)的合成與表征
2.2.1 BT的合成路線
2.2.2 BT的制備步驟
2.2.3 BT的表征
2.3 3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑基-1-基)-1,2,4-三唑[4,3-b]-1,2,4,5-四嗪(ADTTz)的合成與表征
2.3.1 ADTTz的合成路線
2.3.2 ADTTz的制備步驟
2.3.3 ADTTz的表征
2.4 6-(3,5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-3-(羥基二氮烯基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(DPHTTz)的合成與表征
2.4.1 DPHTTz的合成路線
2.4.2 DPHTTz的制備步驟
2.4.3 DPHTTz的表征
2.5 1,2-偶氮雙(6-(4-氯-3,5-二甲基吡唑-1H-吡唑-1-基)-[1,2,4]三唑[1,2,4,5]四嗪)(ACDPTTz)的合成與表征
2.5.1 ACDPTTz的合成路線
2.5.2 ACDPTTz的制備步驟
2.5.3 ACDPTTz的表征
2.6 3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-6-(3,5-二甲基吡唑-1-基)-s-四嗪(TADPTz)的合成與表征
2.6.1 TADPTz的合成路線
2.6.2 TADPTz的制備步驟
2.6.3 TADPTz的表征
2.7 3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-6-肼基-s-四嗪(TAHTz)的合成與表征
2.7.1 TAHTz的合成路線
2.7.2 TAHTz的制備步驟
2.7.3 TAHTz的表征
2.8 3-氨基-6-(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(ATTTz)的合成與表征
2.8.1 ATTTz的合成路線
2.8.2 ATTTz的制備步驟
2.8.3 ATTTz的表征
2.9 本章小結(jié)
第三章 不對稱四嗪化合物的晶體結(jié)構(gòu)
3.1 DPHTTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.1.1 DPHTTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.1.2 DPHTTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.2 ACDPTTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.2.1 ACDPTTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.2.2 ACDPTTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.3 TADPTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.3.1 TADPTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.3.2 TADPTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.4 TAHTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.4.1 TAHTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.4.2 TAHTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.5 ATTTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.5.1 ATTTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.5.2 ATTTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 不對稱四嗪化合物的熱分解行為和熱動力學(xué)研究
4.1 熱分解動力學(xué)研究的原理
4.1.1 熱分解的動力學(xué)參數(shù)計算
4.1.2 熱分解機理函數(shù)的選擇原則
4.2 實驗測試條件
4.3 DPHTTz的熱分解行為
4.3.1 DPHTTz的熱分解行為
4.3.2 DPHTTz的熱分解動力學(xué)
4.4 ACDPTTz的熱分解行為
4.5 TADPTz的熱分解行為
4.5.1 TADPTz的熱分解行為
4.5.2 TADPTz的熱分解動力學(xué)
4.6 TAHTz的熱分解行為
4.6.1 TAHTz的熱分解行為
4.6.2 TAHTz的熱分解動力學(xué)
4.7 ATTTz的熱分解行為
4.7.1 ATTTz的熱分解行為
4.7.2 ATTTz的熱分解動力學(xué)
4.8 本章小結(jié)
第五章 不對稱四嗪化合物的熱安全性和爆轟性能
5.1 不對稱四嗪化合物的熱安全性
5.1.1 自加速分解溫度(T_(SADT))、熱點火溫度(T_(be))、熱爆炸臨界溫度(T_(bp))的計算
5.1.2 活化熵(ΔS~≠),活化焓(ΔH~≠)和活化自由能(ΔG~≠)的計算
5.2 不對稱四嗪化合物的爆轟性能
5.3 本章小結(jié)
第六章 不對稱四嗪化合物的量子化學(xué)研究
6.1 前言
6.2 研究內(nèi)容
6.2.1 幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化
6.2.2 前線軌道
6.2.3 Mulliken電荷
6.2.4 Mulliken鍵級
6.3 計算方法
6.4 DPHTTz的理論計算
6.4.1 DPHTTz前線軌道
6.4.2 Mulliken電荷
6.4.3 Mulliken鍵級
6.5 ACDPTTz的理論計算
6.5.1 ACDPTTz前線軌道
6.5.2 Mulliken電荷
6.5.3 Mulliken鍵級
6.6 TADPTz的理論計算
6.6.1 TADPTz前線軌道
6.6.2 Mulliken電荷
6.6.3 Mulliken鍵級
6.7 TAHTz的理論計算
6.7.1 TAHTz前線軌道
6.7.2 Mulliken電荷
6.7.3 Mulliken鍵級
6.8 ATTTz的理論計算
6.8.1 ATTTz前線軌道
6.8.2 Mulliken電荷
6.8.3 Mulliken鍵級
6.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型高氮含能疊氮化物的分子設(shè)計與理論研究(英文)[J]. 滿田田,牛曉慶,張建國,王穎,張同來,周遵寧. 含能材料. 2012(05)
[2]RDX的合成工藝研究進展[J]. 陳文靖,葉志文. 爆破器材. 2012(02)
[3]新型含能材料的研究進展[J]. 張永麗,楊慧群. 四川兵工學(xué)報. 2012(02)
[4]高能推進劑鈍感含能材料研究現(xiàn)狀[J]. 劉栓虎,程根旺,駱廣梁. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2010(02)
[5]3,3’-偶氮雙(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)新法合成、表征與量子化學(xué)研究[J]. 王伯周,來蔚鵬,廉鵬,賈思媛,熊存良,薛永強. 有機化學(xué). 2009(08)
[6]高氮化合物及其含能材料[J]. 陽世清,徐松林,黃亨健,張煒,張興高. 化學(xué)進展. 2008(04)
[7]高能量密度化合物CL-20應(yīng)用研究進展[J]. 歐育湘,孟征,劉進全. 化工進展. 2007(12)
[8]3,6-二疊氮基-1,2,4,5-四嗪的合成及理論研究[J]. 李小童,龐思平,于永忠,羅運軍. 化學(xué)學(xué)報. 2007(10)
[9]高氮含能化合物應(yīng)用研究新進展[J]. 雷永鵬,徐松林,陽世清. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2007(03)
[10]含能材料的密度、爆速、爆壓和靜電感度的理論研究[J]. 王桂香,肖鶴鳴,居學(xué)海,貢雪東. 化學(xué)學(xué)報. 2007(06)
碩士論文
[1]s-四嗪衍生物的合成、表征、量子化學(xué)計算及熱行為研究[D]. 姚艷茹.西北大學(xué) 2017
[2]不對稱1,2,4,5-四嗪類含能材料的合成、結(jié)構(gòu)及熱行為研究[D]. 李帥磊.西北大學(xué) 2016
[3]均四嗪類含能物的合成、結(jié)構(gòu)、熱行為及安全性研究[D]. 胡擁鵬.西北大學(xué) 2015
[4]高氮含能化合物的合成放大及其炸藥性能研究[D]. 徐松林.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:3171616
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 含能化合物的研究背景
1.2 四嗪類雜環(huán)含能化合物的研究進展
1.2.1 對稱1,2,4,5-四嗪類高氮雜環(huán)含能化合物的研究進展
1.2.2 不對稱1,2,4,5-四嗪類高氮雜環(huán)含能化合物的研究進展
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 不對稱/稠環(huán)四嗪的合成與表征
2.1 實驗試劑和儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 前驅(qū)體3,6-雙(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT)的合成與表征
2.2.1 BT的合成路線
2.2.2 BT的制備步驟
2.2.3 BT的表征
2.3 3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑基-1-基)-1,2,4-三唑[4,3-b]-1,2,4,5-四嗪(ADTTz)的合成與表征
2.3.1 ADTTz的合成路線
2.3.2 ADTTz的制備步驟
2.3.3 ADTTz的表征
2.4 6-(3,5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-3-(羥基二氮烯基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(DPHTTz)的合成與表征
2.4.1 DPHTTz的合成路線
2.4.2 DPHTTz的制備步驟
2.4.3 DPHTTz的表征
2.5 1,2-偶氮雙(6-(4-氯-3,5-二甲基吡唑-1H-吡唑-1-基)-[1,2,4]三唑[1,2,4,5]四嗪)(ACDPTTz)的合成與表征
2.5.1 ACDPTTz的合成路線
2.5.2 ACDPTTz的制備步驟
2.5.3 ACDPTTz的表征
2.6 3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-6-(3,5-二甲基吡唑-1-基)-s-四嗪(TADPTz)的合成與表征
2.6.1 TADPTz的合成路線
2.6.2 TADPTz的制備步驟
2.6.3 TADPTz的表征
2.7 3-(1H-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-6-肼基-s-四嗪(TAHTz)的合成與表征
2.7.1 TAHTz的合成路線
2.7.2 TAHTz的制備步驟
2.7.3 TAHTz的表征
2.8 3-氨基-6-(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(ATTTz)的合成與表征
2.8.1 ATTTz的合成路線
2.8.2 ATTTz的制備步驟
2.8.3 ATTTz的表征
2.9 本章小結(jié)
第三章 不對稱四嗪化合物的晶體結(jié)構(gòu)
3.1 DPHTTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.1.1 DPHTTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.1.2 DPHTTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.2 ACDPTTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.2.1 ACDPTTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.2.2 ACDPTTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.3 TADPTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.3.1 TADPTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.3.2 TADPTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.4 TAHTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.4.1 TAHTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.4.2 TAHTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.5 ATTTz的晶體結(jié)構(gòu)
3.5.1 ATTTz的晶體結(jié)構(gòu)測定
3.5.2 ATTTz的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 不對稱四嗪化合物的熱分解行為和熱動力學(xué)研究
4.1 熱分解動力學(xué)研究的原理
4.1.1 熱分解的動力學(xué)參數(shù)計算
4.1.2 熱分解機理函數(shù)的選擇原則
4.2 實驗測試條件
4.3 DPHTTz的熱分解行為
4.3.1 DPHTTz的熱分解行為
4.3.2 DPHTTz的熱分解動力學(xué)
4.4 ACDPTTz的熱分解行為
4.5 TADPTz的熱分解行為
4.5.1 TADPTz的熱分解行為
4.5.2 TADPTz的熱分解動力學(xué)
4.6 TAHTz的熱分解行為
4.6.1 TAHTz的熱分解行為
4.6.2 TAHTz的熱分解動力學(xué)
4.7 ATTTz的熱分解行為
4.7.1 ATTTz的熱分解行為
4.7.2 ATTTz的熱分解動力學(xué)
4.8 本章小結(jié)
第五章 不對稱四嗪化合物的熱安全性和爆轟性能
5.1 不對稱四嗪化合物的熱安全性
5.1.1 自加速分解溫度(T_(SADT))、熱點火溫度(T_(be))、熱爆炸臨界溫度(T_(bp))的計算
5.1.2 活化熵(ΔS~≠),活化焓(ΔH~≠)和活化自由能(ΔG~≠)的計算
5.2 不對稱四嗪化合物的爆轟性能
5.3 本章小結(jié)
第六章 不對稱四嗪化合物的量子化學(xué)研究
6.1 前言
6.2 研究內(nèi)容
6.2.1 幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化
6.2.2 前線軌道
6.2.3 Mulliken電荷
6.2.4 Mulliken鍵級
6.3 計算方法
6.4 DPHTTz的理論計算
6.4.1 DPHTTz前線軌道
6.4.2 Mulliken電荷
6.4.3 Mulliken鍵級
6.5 ACDPTTz的理論計算
6.5.1 ACDPTTz前線軌道
6.5.2 Mulliken電荷
6.5.3 Mulliken鍵級
6.6 TADPTz的理論計算
6.6.1 TADPTz前線軌道
6.6.2 Mulliken電荷
6.6.3 Mulliken鍵級
6.7 TAHTz的理論計算
6.7.1 TAHTz前線軌道
6.7.2 Mulliken電荷
6.7.3 Mulliken鍵級
6.8 ATTTz的理論計算
6.8.1 ATTTz前線軌道
6.8.2 Mulliken電荷
6.8.3 Mulliken鍵級
6.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型高氮含能疊氮化物的分子設(shè)計與理論研究(英文)[J]. 滿田田,牛曉慶,張建國,王穎,張同來,周遵寧. 含能材料. 2012(05)
[2]RDX的合成工藝研究進展[J]. 陳文靖,葉志文. 爆破器材. 2012(02)
[3]新型含能材料的研究進展[J]. 張永麗,楊慧群. 四川兵工學(xué)報. 2012(02)
[4]高能推進劑鈍感含能材料研究現(xiàn)狀[J]. 劉栓虎,程根旺,駱廣梁. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2010(02)
[5]3,3’-偶氮雙(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)新法合成、表征與量子化學(xué)研究[J]. 王伯周,來蔚鵬,廉鵬,賈思媛,熊存良,薛永強. 有機化學(xué). 2009(08)
[6]高氮化合物及其含能材料[J]. 陽世清,徐松林,黃亨健,張煒,張興高. 化學(xué)進展. 2008(04)
[7]高能量密度化合物CL-20應(yīng)用研究進展[J]. 歐育湘,孟征,劉進全. 化工進展. 2007(12)
[8]3,6-二疊氮基-1,2,4,5-四嗪的合成及理論研究[J]. 李小童,龐思平,于永忠,羅運軍. 化學(xué)學(xué)報. 2007(10)
[9]高氮含能化合物應(yīng)用研究新進展[J]. 雷永鵬,徐松林,陽世清. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2007(03)
[10]含能材料的密度、爆速、爆壓和靜電感度的理論研究[J]. 王桂香,肖鶴鳴,居學(xué)海,貢雪東. 化學(xué)學(xué)報. 2007(06)
碩士論文
[1]s-四嗪衍生物的合成、表征、量子化學(xué)計算及熱行為研究[D]. 姚艷茹.西北大學(xué) 2017
[2]不對稱1,2,4,5-四嗪類含能材料的合成、結(jié)構(gòu)及熱行為研究[D]. 李帥磊.西北大學(xué) 2016
[3]均四嗪類含能物的合成、結(jié)構(gòu)、熱行為及安全性研究[D]. 胡擁鵬.西北大學(xué) 2015
[4]高氮含能化合物的合成放大及其炸藥性能研究[D]. 徐松林.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號:3171616
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