3-氨基-4-硝基氧化呋咱含能化合物的设计合成

在氧化呋咱环上引入氨基或硝基等功能基团,可提高含能化合物的能量密度和爆炸性能。为了获得更高能量密度的新型含能化合物,本文利用密度泛函理论(DFT)和单、双激发的耦合簇(CCSD)方法探索了以3-酰基叠氮基-4硝基氧化呋咱为起始材料,在二氧六环和水混合溶剂中合成3-氨基-4硝基氧化呋咱的反应机理,给出了反应的势能曲线。结果表明,该反应主要分为两个阶段:3-酰基叠氮基-4硝基氧化呋咱脱N_(2)后进行Curtious重排产生异氰酸酯;异氰酸酯经水解、羟基扭转、CO_(2)的脱离形成产物。反应的决速步为CO_(2)的脱离,能垒为44kcal/mol。因此,加热是实现该合成反应的必要条件。水既绿色环保,又参与反应,是该反应的最佳溶剂。这些结果为3-氨基-4-硝基氧化呋咱的实验合成提供了必要的理论依据。