三唑、四唑類高氮含能化合物的合成研究
發(fā)布時間:2022-10-29 21:42
高氮含能化合物因比傳統(tǒng)含能材料有更高氮的含量、更高的生成焓、環(huán)境友好等特點,成為當(dāng)前含能材料研究者的主要研究方向。但是因為高氮化合物的高張力使得其穩(wěn)定性不好,合成此類化合物有一定難度。本論文設(shè)計并合成了一些新型高氮含能化合物,主要基于以下三個部分:1.基于肼基結(jié)構(gòu)的芳環(huán)三唑類含能化合物的合成研究以鹽酸胍、80%水合肼為起始原料反應(yīng)得到三氨基胍鹽酸鹽,三氨基胍鹽酸鹽經(jīng)過和甲酸分子脫水合環(huán)、鹽酸質(zhì)子化得到了4-氨基-3-肼基-1,2,4-三唑二鹽酸鹽(AHTA);以三硝基甲苯為起始原料,通過和N,N-二甲基-4-亞硝基苯胺反應(yīng)得到中間含有甲亞胺結(jié)構(gòu)的中間產(chǎn)物,而后在濃鹽酸條件下加熱,甲亞胺鍵水解得到三硝基苯甲醛;在含能材料領(lǐng)域,首次探索了基于AHTA中肼基結(jié)構(gòu)強親核性的反應(yīng)活性,與三硝基苯甲醛的胺醛反應(yīng),合成了高氮含能化合物1,1-(2,4,6-三硝基苯基)-亞甲基-2,2-(4-氨基-1,2,4-三唑-5,5-亞基)肼(PMAH),并優(yōu)化部分合成工藝條件,及探討了AHTA、三硝基苯甲醛、PMAH的合成反應(yīng)機理。利用紅外光譜、核磁氫譜、核磁碳譜及質(zhì)譜對目標(biāo)化合物進行了表征;用密度泛函理論D...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 高能量密度化合物
1.2 氨基唑類化合物的合成研究
1.3 肼基唑類化合物的研究進展
1.4 三硝基苯基基團高氮含能化合物的研究進展
1.5 長氮鏈高氮含能化合物的研究進展
1.6 存在的問題及解決的方案
1.7 研究的主要內(nèi)容
2 基于肼基結(jié)構(gòu)的芳環(huán)三唑類含能化合物的合成研究
2.1 引言
2.2 試劑與儀器
2.3 合成路線
2.4 實驗過程
2.4.1 4-氨基-3-肼基-1,2,4-三唑二鹽酸鹽(AHTA)的合成
2.4.2 2,4,6-三硝基苯甲醛(TNBA)的合成
2.4.3 1,1-(2,4,6-三硝基苯基)-亞甲基-2,2-(4-氨基-1,2,4-三唑-5,5-亞基)肼(PMAH)的合成
2.5 結(jié)果與討論
2.5.1 分析與表征
2.5.2 機理探討
2.5.3 過程分析
2.5.4 爆炸參數(shù)的理論計算
2.6 本章小結(jié)
3 基于氨基重氮偶聯(lián)反應(yīng)的四唑類多氮含能化合物的合成研究
3.1 引言
3.2 試劑與儀器
3.3 合成路線
3.4 實驗過程
3.4.1 氨基唑類化合物的合成
3.4.2 多氮含能化合物N_7(19)的合成
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 結(jié)構(gòu)表征
3.5.2 氨基重氮偶聯(lián)過程討論
3.5.3 爆炸參數(shù)的理論計算
3.6 本章小結(jié)
4 基于三唑、四唑活潑氫的親核取代反應(yīng)合成高氮含能化合物
4.1 引言
4.2 試劑與儀器
4.3 合成路線
4.4 實驗過程
4.4.1 3-硝基-1,2,4三唑的合成
4.4.2 3-硝基-1,2,4-三唑銨鹽的合成
4.4.3 2-(3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)乙腈(31)的合成
4.4.4 5-((3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)甲基)-1H-四唑(32)的合成
4.4.5 5-((3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)甲基)-四唑銨鹽(33)的合成
4.5 結(jié)果與討論
4.5.1 分析與表征
4.5.2 5-((3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)甲基)-1H-四唑(32)的合成反應(yīng)機理
4.5.3 爆炸參數(shù)的理論計算
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄 產(chǎn)物的核磁圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型多氮化合物1,1’-偶氮-1,2,3-三唑的合成與性能研究[J]. 李玉川,李生華,祁才,張慧娟,朱夢宇,龐思平. 化學(xué)學(xué)報. 2011(18)
[2]新法合成5-氨基四唑[J]. 胡奐,楊紅偉,程廣斌,呂春緒. 含能材料. 2011(03)
[3]Synthesis and characterization of an intermediary of new heat-resistant energetic materials[J]. Rui Feng Wu~(a,*),Tong Lai Zhang~b,Xiao Jing Qiao~b a College of Chemical Engineering,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot 010051,China b State Key Laboratory of Explosion Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China. Chinese Chemical Letters. 2010(08)
[4]四唑含能材料研究進展[J]. 牛群釗,王新德,崔小軍,張進,王連心. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2010(01)
[5]4-氨基-1,2,4-三氮唑合成研究[J]. 王友兵,葉志虎,周杰文. 應(yīng)用化工. 2009(12)
[6]含能中間體5-肼基四唑的合成及表征[J]. 朱雅紅,盛滌倫,陳利魁,馬鳳娥. 火炸藥學(xué)報. 2008(06)
[7]1-氨基-1,2,3-三唑的合成[J]. 施宏剛,李生華,李玉川,李小童,龐思平. 含能材料. 2008(06)
[8]一種PYX制備新技術(shù)[J]. 王軍,黃靖倫,廖龍渝,李洪珍,聶福德,黃黎明,李金山. 含能材料. 2008(04)
[9]4-氨基-1,2,4-三氮唑的合成[J]. 劉安昌,劉芳,譚珍友,肖慶,張良. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[10]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)
本文編號:3698471
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 高能量密度化合物
1.2 氨基唑類化合物的合成研究
1.3 肼基唑類化合物的研究進展
1.4 三硝基苯基基團高氮含能化合物的研究進展
1.5 長氮鏈高氮含能化合物的研究進展
1.6 存在的問題及解決的方案
1.7 研究的主要內(nèi)容
2 基于肼基結(jié)構(gòu)的芳環(huán)三唑類含能化合物的合成研究
2.1 引言
2.2 試劑與儀器
2.3 合成路線
2.4 實驗過程
2.4.1 4-氨基-3-肼基-1,2,4-三唑二鹽酸鹽(AHTA)的合成
2.4.2 2,4,6-三硝基苯甲醛(TNBA)的合成
2.4.3 1,1-(2,4,6-三硝基苯基)-亞甲基-2,2-(4-氨基-1,2,4-三唑-5,5-亞基)肼(PMAH)的合成
2.5 結(jié)果與討論
2.5.1 分析與表征
2.5.2 機理探討
2.5.3 過程分析
2.5.4 爆炸參數(shù)的理論計算
2.6 本章小結(jié)
3 基于氨基重氮偶聯(lián)反應(yīng)的四唑類多氮含能化合物的合成研究
3.1 引言
3.2 試劑與儀器
3.3 合成路線
3.4 實驗過程
3.4.1 氨基唑類化合物的合成
3.4.2 多氮含能化合物N_7(19)的合成
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 結(jié)構(gòu)表征
3.5.2 氨基重氮偶聯(lián)過程討論
3.5.3 爆炸參數(shù)的理論計算
3.6 本章小結(jié)
4 基于三唑、四唑活潑氫的親核取代反應(yīng)合成高氮含能化合物
4.1 引言
4.2 試劑與儀器
4.3 合成路線
4.4 實驗過程
4.4.1 3-硝基-1,2,4三唑的合成
4.4.2 3-硝基-1,2,4-三唑銨鹽的合成
4.4.3 2-(3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)乙腈(31)的合成
4.4.4 5-((3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)甲基)-1H-四唑(32)的合成
4.4.5 5-((3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)甲基)-四唑銨鹽(33)的合成
4.5 結(jié)果與討論
4.5.1 分析與表征
4.5.2 5-((3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)甲基)-1H-四唑(32)的合成反應(yīng)機理
4.5.3 爆炸參數(shù)的理論計算
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄 產(chǎn)物的核磁圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型多氮化合物1,1’-偶氮-1,2,3-三唑的合成與性能研究[J]. 李玉川,李生華,祁才,張慧娟,朱夢宇,龐思平. 化學(xué)學(xué)報. 2011(18)
[2]新法合成5-氨基四唑[J]. 胡奐,楊紅偉,程廣斌,呂春緒. 含能材料. 2011(03)
[3]Synthesis and characterization of an intermediary of new heat-resistant energetic materials[J]. Rui Feng Wu~(a,*),Tong Lai Zhang~b,Xiao Jing Qiao~b a College of Chemical Engineering,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot 010051,China b State Key Laboratory of Explosion Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China. Chinese Chemical Letters. 2010(08)
[4]四唑含能材料研究進展[J]. 牛群釗,王新德,崔小軍,張進,王連心. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2010(01)
[5]4-氨基-1,2,4-三氮唑合成研究[J]. 王友兵,葉志虎,周杰文. 應(yīng)用化工. 2009(12)
[6]含能中間體5-肼基四唑的合成及表征[J]. 朱雅紅,盛滌倫,陳利魁,馬鳳娥. 火炸藥學(xué)報. 2008(06)
[7]1-氨基-1,2,3-三唑的合成[J]. 施宏剛,李生華,李玉川,李小童,龐思平. 含能材料. 2008(06)
[8]一種PYX制備新技術(shù)[J]. 王軍,黃靖倫,廖龍渝,李洪珍,聶福德,黃黎明,李金山. 含能材料. 2008(04)
[9]4-氨基-1,2,4-三氮唑的合成[J]. 劉安昌,劉芳,譚珍友,肖慶,張良. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[10]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)
本文編號:3698471
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3698471.html
最近更新
教材專著