DCBNT的合成與性能及CBNT的結晶研究
發(fā)布時間：2021-07-11 00:15
近年來,含能離子鹽由于具有較高的生成焓、較低的蒸氣壓、較低的揮發(fā)性和低毒性,成為高能材料領域的研究熱點。5,5’-二硝銨基-3,3’-聯(lián)-1,2,4-三唑碳酰肼鹽一種新型的含能離子鹽,簡稱為CBNT。CBNT的測量密度和計算爆速分別為1.95g·cm-3和9399m·s-1,可作為替代HMX和RDX的安全材料的候選材料,具有廣闊的應用前景。本工作針對目前尚無CBNT的晶體結構、熱力學參數等的報道,對其在多種溶劑中進行了單晶培養(yǎng),并在已有CBNT的基礎上,改變了合成思路,合成了一種新型含能三唑離子鹽-5,5’-二硝銨基-3,3’-聯(lián)-1,2,4-三唑雙碳酰肼鹽（DCBNT）,并對此新鹽的熱力學參數（溶解度、溶解焓、溶解熵等）、爆炸參數和性能等進行了測試,為其進一步應用提供了理論和實驗基礎。本文具體工作如下:（1）基于CBNT的分子結構,從陰陽離子配比的思路出發(fā),設計合成了一種新型的含能三唑離子鹽-DCBNT,并通過單晶X射線衍射、元素分析、紅外、和核磁等表征方式進行了分析表征。結果被證明具有可信性。（2）對新合成的DCBNT進行了TG-DSC分...
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
4,5-三氨基-1,2,4-三唑系列化合物
中北大學學位論文(2) 4,5-二氰基-2H-三唑鹽Klap tke, T. M.等人[35]以及 Shreeve[36]等人以氨基丙二腈與硝酸重氮反應并用Na2CO3去質子化制備了 4,5-雙氰基-2H-三唑，并且 Srivastava 等人[37]得到 4,5-雙氰基-1,2,3-三唑鹽陰離子作為水合物的相應鈉鹽。Crawford 等人[38]通過讓 4,5-雙氰基-1,2,3-三唑鹽陰離子與硝酸銀反應得到了 4,5-雙氰基-1,2,3-三唑酸銀，然后在此基礎上與其相應的鹵化銨和胍鹽進行復位反應，得到了 4,5-雙氰銨-1,2,3-三唑酸銀的銨、肼、胍、氨基胍、二氨基胍和三氨基胍鹽。通過安全性能測試發(fā)現(xiàn)所有的 4,5-二氰基-2H-三唑鹽都具有較低的撞擊感度（>30J）和摩擦感度（>360N）。這些鹽中，分解溫度最低的為 219°C，最高的達到了 241°C[36]。此外，所有的鹽生成熱均為正值，為 398kJ/mol-795kJ/mol。其中有些鹽的爆速和爆溫還達到了近似與 TNT 相當的水平，甚至可以作為 TNT 的潛在替代物。
6圖 1.3 聚氨基-1-脒基三唑系列化合物) 硝基氨基三唑鹽uang 等人[40]通過中性氨基三唑的硝化反應合成了 3-硝基氨基-1,2,4-三唑,2,4-三唑和 1-硝基氨基-1,2,3-三唑。同時還合成了基于 3-硝基氨基-1,2,4-硝基氨基-1,2,4-三唑和 1-硝基氨基-1,2,3-三唑陰離子的一系列新型含能鹽性的 4-硝基氨基-1,2,4-三唑和 1-硝基氨基-1,2,3-三唑的爆轟性能較理想，化合物為基合成的新的含能材料的熱穩(wěn)定性與其中性分子相比得到了明顯時，爆速爆壓與 RDX 接近，說明它們可以作為 RDX 的潛在替代物。這類的正摩爾生成焓，但爆炸性能并沒那么突出。由于鹽的性質不如中性分子阻礙它們得到更多應用的因素。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]三唑含能離子鹽在固體推進劑中的應用研究[J]. 裴慶,趙鳳起,高紅旭,徐司雨,郝海霞,姚二崗,周智明. 兵工學報. 2014(09)
[2]高能量密度化合物CL-20應用研究進展[J]. 歐育湘,孟征,劉進全. 化工進展. 2007(12)
碩士論文
[1]高能低感炸藥FOX-7的結晶研究[D]. 劉璐.西南科技大學 2018
本文編號：3276936
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
4,5-三氨基-1,2,4-三唑系列化合物
中北大學學位論文(2) 4,5-二氰基-2H-三唑鹽Klap tke, T. M.等人[35]以及 Shreeve[36]等人以氨基丙二腈與硝酸重氮反應并用Na2CO3去質子化制備了 4,5-雙氰基-2H-三唑，并且 Srivastava 等人[37]得到 4,5-雙氰基-1,2,3-三唑鹽陰離子作為水合物的相應鈉鹽。Crawford 等人[38]通過讓 4,5-雙氰基-1,2,3-三唑鹽陰離子與硝酸銀反應得到了 4,5-雙氰基-1,2,3-三唑酸銀，然后在此基礎上與其相應的鹵化銨和胍鹽進行復位反應，得到了 4,5-雙氰銨-1,2,3-三唑酸銀的銨、肼、胍、氨基胍、二氨基胍和三氨基胍鹽。通過安全性能測試發(fā)現(xiàn)所有的 4,5-二氰基-2H-三唑鹽都具有較低的撞擊感度（>30J）和摩擦感度（>360N）。這些鹽中，分解溫度最低的為 219°C，最高的達到了 241°C[36]。此外，所有的鹽生成熱均為正值，為 398kJ/mol-795kJ/mol。其中有些鹽的爆速和爆溫還達到了近似與 TNT 相當的水平，甚至可以作為 TNT 的潛在替代物。
6圖 1.3 聚氨基-1-脒基三唑系列化合物) 硝基氨基三唑鹽uang 等人[40]通過中性氨基三唑的硝化反應合成了 3-硝基氨基-1,2,4-三唑,2,4-三唑和 1-硝基氨基-1,2,3-三唑。同時還合成了基于 3-硝基氨基-1,2,4-硝基氨基-1,2,4-三唑和 1-硝基氨基-1,2,3-三唑陰離子的一系列新型含能鹽性的 4-硝基氨基-1,2,4-三唑和 1-硝基氨基-1,2,3-三唑的爆轟性能較理想，化合物為基合成的新的含能材料的熱穩(wěn)定性與其中性分子相比得到了明顯時，爆速爆壓與 RDX 接近，說明它們可以作為 RDX 的潛在替代物。這類的正摩爾生成焓，但爆炸性能并沒那么突出。由于鹽的性質不如中性分子阻礙它們得到更多應用的因素。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]三唑含能離子鹽在固體推進劑中的應用研究[J]. 裴慶,趙鳳起,高紅旭,徐司雨,郝海霞,姚二崗,周智明. 兵工學報. 2014(09)
[2]高能量密度化合物CL-20應用研究進展[J]. 歐育湘,孟征,劉進全. 化工進展. 2007(12)
碩士論文
[1]高能低感炸藥FOX-7的結晶研究[D]. 劉璐.西南科技大學 2018
本文編號：3276936
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