苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物（BTDO）及其衍生物（BTDOS）是一類較為新穎的高氮含能化合物,具有高的生成熱、高氮含量、高氧平衡、高密度、燃燒產(chǎn)物清潔等優(yōu)點(diǎn),因此,研究合成苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物及其衍生物具有重要意義。本文以鄰硝基苯胺為起始原料合成苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物,并對其進(jìn)行表征。首先以鄰硝基苯胺為起始原料,在卡洛酸的作用下將氨基轉(zhuǎn)化為亞硝基,生成鄰亞硝基硝基苯,再通過偶氮、還原反應(yīng)生成2-（叔丁基氧化偶氮基）-苯胺,最后在五氧化二氮的作用下環(huán)化得到苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物。運(yùn)用不同的硝化劑對苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物進(jìn)行硝化,得到三種硝化產(chǎn)物即5-硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物（5-NBTDO）、7-硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物（7-NBTDO）、5,7-二硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物（DNBTDO）,通過正交實(shí)驗(yàn)確定這些硝化產(chǎn)物的最佳工藝條件。并對物質(zhì)的性能進(jìn)行理論計算,各中間體及目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)通過1H NMR,13CNMR、IR及MS... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．７不同影響因素對收率的效應(yīng)曲線圖??由表３．３及圖３．７可得到：??、、－

子）和電離掉一個電子狀態(tài)（Ｎ－１電巧下的電荷量。通過雙描述符計算活性位點(diǎn)時，通常??認(rèn)為雙描述符數(shù)值越負(fù)的區(qū)域越可能是親電位點(diǎn)，數(shù)值越正越有可能遭受親核進(jìn)攻。??根據(jù)圖４．３所示，ＢＴＤＯ的苯環(huán)上負(fù)值魄巧區(qū)域最大的地方為７位碳原子，其次??是５位碳原子，６、８位周圍為正值（綠巧區(qū)域。可見，ＢＴＤＯ的７位碳上的親電活性最??高，５位碳其次，６、．?８位碳則相對更容易被親核進(jìn)攻。從表５中，我們可Ｗ從簡縮雙描??述符數(shù)值上得到相同的結(jié)論，即７位碳上的數(shù)值最負(fù)，為－０．０４０１６３，?５位碳其次，為??－０．０２巧。而８位碳上的負(fù)值很小，６位碳上的簡縮雙描述符為正值。預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)??果相符，擁有更高親電活性的７位，其硝基取代產(chǎn)物的產(chǎn)率最高，５位硝基產(chǎn)物其次，??５，７位二硝基產(chǎn)物最難得到。??５０??

硝化體系??圖３．７不同影響因素對收率的效應(yīng)曲線圖??由表３．３及圖３．７可得到：??Ｗ?因素?Ａ、Ｂ、Ｃ?極差值分別為?１２．８７、７．９８、９．５、７．９６７，?Ａ＞Ｃ＞Ｂ，故影響?５－ＮＢＴＤＯ?的??收率的因素的主次關(guān)系依次為硝化體系，物料比，反應(yīng)溫度。當(dāng)硝化體系為發(fā)煙硫酸－??硝酸鐘時，５－ＮＢＴＤＯ收率達(dá)到極大值。??．口）反應(yīng)溫度對５－ＮＢＴＤＯ收率的影響：當(dāng)反應(yīng)麵度在４０°Ｃ時，收率達(dá)到極大值。溫度??過低，生成的速率慢，反應(yīng)不充分，未完全進(jìn)行，收率較低；溫度過高時，可能其它副??反應(yīng)增強(qiáng)，反應(yīng)收率反而下降。??（３）物料比對５－ＮＢＴＤＯ收率的影響：當(dāng)ｎ（ＢＴＤ巧：ｎ（Ｎ〇３－）?＝?１：２時，產(chǎn)物收率達(dá)到最大。??通過Ｗ上結(jié)論可知：該反應(yīng)過程的最佳反應(yīng)條件為Ａ４Ｃ２Ｂ２

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含能材料生成熱的PM6與PM3比較研究(英文)[J]. 龔成章,曾秀琳,居學(xué)海.  計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(04)
[2]親電取代反應(yīng)中活性位點(diǎn)預(yù)測方法的比較[J]. 付蓉,盧天,陳飛武.  物理化學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[3]季戊四醇四硝酸酯及其結(jié)構(gòu)相似物的爆轟性能和熱解機(jī)理的理論研究[J]. 楊俊清,王桂香,高貧,貢雪東.  含能材料. 2013(05)
[4]1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物含能材料的研究進(jìn)展[J]. 畢福強(qiáng),王伯周,李翔志,樊學(xué)忠,許誠,葛忠學(xué).  含能材料. 2012(05)
[5]原子電荷計算方法的對比[J]. 盧天,陳飛武.  物理化學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[6]多氮含能材料的研究概述[J]. 李來才,蔡皖飛,張姝.  四川師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(05)
[7]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(jìn)展. 2008(04)
[8]高氮含能化合物的合成及反應(yīng)性[J]. 黃明,李洪珍,李金山.  含能材料. 2006(06)
[9]芳香烴硝化反應(yīng)的研究[J]. 林則群,鄭燚,繆程平.  嘉興學(xué)院學(xué)報. 2005(S2)
[10]高能量密度材料(HEDM)研究開發(fā)現(xiàn)狀及展望[J]. 張德雄,張衍,王偉平,薛金星.  固體火箭技術(shù). 2005(04)

博士論文
[1]芳烴的硝化反應(yīng)及其理論研究[D]. 王鵬程.南京理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]Lewis酸催化有機(jī)腈和疊氮化物合成5-取代四唑機(jī)理的理論研究[D]. 霍瑞萍.山西師范大學(xué) 2010



本文編號：2927080