基于氨基修飾的BPTAP類含能化合物的合成及其結(jié)構(gòu)與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 14:43
尋找具有高能低感且熱穩(wěn)定的耐熱化合物以用于實(shí)際應(yīng)用仍然是如今含能材料研究所面臨的巨大的挑戰(zhàn)。含能化合物中,通常是以引入高生成焓的取代基來提升化合物的爆轟性能,而化合物熱穩(wěn)定性則往往可以通過選擇具有較穩(wěn)定性質(zhì)的骨架來提升,因此,選擇具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性的含能骨架是在耐熱炸藥合成領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的耐熱含能化合物中苯環(huán)、并環(huán)及稠環(huán)骨架由于其顯著芳香性和共軛性質(zhì)使得骨架的穩(wěn)定性較好,受到研究者們的青睞。此外,利用氨基作為取代基,使其與硝基間氫鍵作用來增強(qiáng)化合物的整體穩(wěn)定性,是提高含能化合物穩(wěn)定性的最簡單和最經(jīng)典的方法之一,引入氨基能夠與鄰位的硝基中的氧之間形成氫鍵,從而能夠改善化合物分子之間的晶體堆積形式,減小分子間距離,能夠提高化合物的密度和穩(wěn)定性。本論文提出了一種將氨基結(jié)合到熱穩(wěn)定的高能材料中的設(shè)計(jì)策略,并將其應(yīng)用于BPTAP(四硝基苯并-1,3a,4,6a-四氮雜戊搭烯并吡啶)中,在已有硝基的苯環(huán)上硝基鄰位引入氨基(-NH2),通過修飾合成出幾種高能衍生物。通過晶體結(jié)構(gòu)和堆疊特性分析了其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,這打開了四氮雜戊烯化學(xué)的大門,描述了將分子內(nèi)和分子間...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 含能材料概述耐熱炸藥的研究的目的及意義
1.2 耐熱炸藥的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 引入氨基的耐熱炸藥
1.2.2 苦基與含能骨架通過氨基相連類耐熱炸藥
1.2.3 共軛聯(lián)環(huán)耐熱含能材料
1.2.4 并環(huán)耐熱含能材料
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 預(yù)置氯基團(tuán)以在BPTAP中引入氨基策略的研究
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 不同位點(diǎn)氯取代的苯并四氮雜戊搭烯并吡啶的制備、表征與性能研究
2.2.1 合成路線
2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程及表征
2.2.3 化合物4-a/b/c的晶體結(jié)構(gòu)表征
2.2.4 化合物4-a/b/c的分子間作用分析
2.2.5 化合物4 的熱穩(wěn)定性及熱分解動(dòng)力學(xué)研究
2.2.6 化合物4 的爆轟性能測試
2.3 4,9-二氨基-2,8,10-三硝基苯并四氮雜戊搭烯并吡啶的制備、表征及性能研究
2.3.1 合成路線
2.3.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.3.3 結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 化合物5-b的分子間作用分析
2.3.5 靜電勢及分子間作用力分析
2.3.6 性能測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于BPTAP含能衍生物的合成及性能表征
3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2 BPTAP及其氨基化的制備、表征與性能研究
3.2.1 合成路線
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.3 結(jié)構(gòu)表征
3.2.4 分子內(nèi)原子間相互作用分析
3.2.5 靜電勢及分子間作用力分析
3.2.6 性能測試
3.3 BPTAP甲氧基化的制備、表征與性能研究
3.3.1 合成路線
3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.3.3 結(jié)構(gòu)表征
3.3.4 分子間和分子內(nèi)各原子間作用力分析
3.3.5 性能測試
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐熱炸藥TKX-55的合成與熱性能[J]. 柴笑笑,李永祥,曹端林,王建龍,郭昊琪. 火炸藥學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]芳香耐熱含能化合物合成研究進(jìn)展[J]. 張俊林,周靜,畢福強(qiáng),霍歡,胡懷明,王伯周. 含能材料. 2017(10)
[3]九硝基三聯(lián)苯炸藥的合成及表征[J]. 鄭廈蓉,李永祥,王建龍,曹端林,王艷紅,程曉燕. 化工進(jìn)展. 2015(03)
[4]2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制[J]. 周心龍,劉祖亮,成健,蘇強(qiáng),郝堯剛,胡炳成. 含能材料. 2013(04)
[5]高溫耐熱炸藥的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃亞峰,王曉峰,馮曉軍,田軒,趙東奎. 爆破器材. 2012(06)
[6]新型耐熱鈍感傳爆藥2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑性能研究[J]. 盛滌倫,陳利魁,楊斌,朱雅紅,徐珉昊. 含能材料. 2011(02)
[7]2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的合成新方法[J]. 成健,姚其正,劉祖亮. 含能材料. 2009(02)
[8]硝基甲苯的VNS氨化反應(yīng)[J]. 李加榮,趙建民,魏筱潔,趙曉帆,董海山. 火炸藥學(xué)報(bào). 2006(06)
[9]NONA的合成研究[J]. 丁邦偉,吳書愛,許同利. 火炸藥學(xué)報(bào). 1995(03)
[10]N,N'—雙(2,4,6—三硝基—3,5—二氨基苯基)—3,5—二硝基—2,6—二氨基吡啶的合成[J]. 王乃興,陳博仁,歐育湘. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(01)
碩士論文
[1]2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶的合成、表征和性能研究[D]. 李永強(qiáng).南京理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3193973
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 含能材料概述耐熱炸藥的研究的目的及意義
1.2 耐熱炸藥的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 引入氨基的耐熱炸藥
1.2.2 苦基與含能骨架通過氨基相連類耐熱炸藥
1.2.3 共軛聯(lián)環(huán)耐熱含能材料
1.2.4 并環(huán)耐熱含能材料
1.3 本文研究內(nèi)容
1.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 預(yù)置氯基團(tuán)以在BPTAP中引入氨基策略的研究
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 不同位點(diǎn)氯取代的苯并四氮雜戊搭烯并吡啶的制備、表征與性能研究
2.2.1 合成路線
2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程及表征
2.2.3 化合物4-a/b/c的晶體結(jié)構(gòu)表征
2.2.4 化合物4-a/b/c的分子間作用分析
2.2.5 化合物4 的熱穩(wěn)定性及熱分解動(dòng)力學(xué)研究
2.2.6 化合物4 的爆轟性能測試
2.3 4,9-二氨基-2,8,10-三硝基苯并四氮雜戊搭烯并吡啶的制備、表征及性能研究
2.3.1 合成路線
2.3.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.3.3 結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 化合物5-b的分子間作用分析
2.3.5 靜電勢及分子間作用力分析
2.3.6 性能測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于BPTAP含能衍生物的合成及性能表征
3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2 BPTAP及其氨基化的制備、表征與性能研究
3.2.1 合成路線
3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.3 結(jié)構(gòu)表征
3.2.4 分子內(nèi)原子間相互作用分析
3.2.5 靜電勢及分子間作用力分析
3.2.6 性能測試
3.3 BPTAP甲氧基化的制備、表征與性能研究
3.3.1 合成路線
3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.3.3 結(jié)構(gòu)表征
3.3.4 分子間和分子內(nèi)各原子間作用力分析
3.3.5 性能測試
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]耐熱炸藥TKX-55的合成與熱性能[J]. 柴笑笑,李永祥,曹端林,王建龍,郭昊琪. 火炸藥學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]芳香耐熱含能化合物合成研究進(jìn)展[J]. 張俊林,周靜,畢福強(qiáng),霍歡,胡懷明,王伯周. 含能材料. 2017(10)
[3]九硝基三聯(lián)苯炸藥的合成及表征[J]. 鄭廈蓉,李永祥,王建龍,曹端林,王艷紅,程曉燕. 化工進(jìn)展. 2015(03)
[4]2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制[J]. 周心龍,劉祖亮,成健,蘇強(qiáng),郝堯剛,胡炳成. 含能材料. 2013(04)
[5]高溫耐熱炸藥的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃亞峰,王曉峰,馮曉軍,田軒,趙東奎. 爆破器材. 2012(06)
[6]新型耐熱鈍感傳爆藥2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑性能研究[J]. 盛滌倫,陳利魁,楊斌,朱雅紅,徐珉昊. 含能材料. 2011(02)
[7]2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的合成新方法[J]. 成健,姚其正,劉祖亮. 含能材料. 2009(02)
[8]硝基甲苯的VNS氨化反應(yīng)[J]. 李加榮,趙建民,魏筱潔,趙曉帆,董海山. 火炸藥學(xué)報(bào). 2006(06)
[9]NONA的合成研究[J]. 丁邦偉,吳書愛,許同利. 火炸藥學(xué)報(bào). 1995(03)
[10]N,N'—雙(2,4,6—三硝基—3,5—二氨基苯基)—3,5—二硝基—2,6—二氨基吡啶的合成[J]. 王乃興,陳博仁,歐育湘. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(01)
碩士論文
[1]2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶的合成、表征和性能研究[D]. 李永強(qiáng).南京理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3193973
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3193973.html
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