富氮化合物3,3′-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)合成研究

以三氨基胍硝酸盐、戊二酮为起始原料,经缩合、氧化、肼解、氧化溴代、氨解、水解等反应合成3,3′-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)(DAAT)。详细介绍了各反应过程的具体步骤及收率,6步总收率为19%。采用红外光谱、核磁、DSC等分析手段确定DAAT结构,结果表明与文献基本相符。提出了缩合、氧化溴代反应的机理,指出了两步反应的详细历程。

三唑类富氮化合物的研究进展

含能材料的研究已进入富氮化合物阶段.在富氮化合物的母体结构中,三唑母体含氮量较高,且三唑分子结构中存在较多的氮氢元素,使得分子内及分子间易形成氢键,提高了化合物的稳定性.论文综述了近年来国内外对氨基三唑、硝基三唑、叠氮三唑和偶联三唑的合成、表征以及性能方面的研究进展.最后对三唑含能化合物的发展趋势和应用前景做了期许和展望,提出在理论探讨、简易合成路线和新结构的三唑化合物3个方面是今后研究的方向.这对三唑类化合物在含能材料领域的推广和应用非常必要.

富氮化合物类烟火药剂燃烧气体环保性研究进展

介绍了富氮化合物类新型烟火气体发生剂燃烧产生的主要有害气体,综述了目前国内外关于典型烟火药剂燃烧气体定性和定量检测的研究进展,阐述了富氮化合物类新型烟火气体发生剂燃烧气体的各种去毒化技术手段,最后对富氮化合物类烟火药剂燃烧气体的进一步环保排放做了展望.

唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为研究进展

综述了近年来国内外关于唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为的研究进展,分析总结了热行为研究的方法,得出了化合物结构和取代基团对化合物热稳定性的影响规律。研究表明,富氮化合物热稳定顺序为:呋咱类>嗪类>唑类;三唑>四唑>五唑;三嗪>四嗪,这是由于含碳量、骨架张力和共平面等因素引起的。引入硝基、偶氮键、氰基和叠氮基等含氮基团会降低热稳定性,这是由于取代基团的吸电子效应引起的。富氮环之间的共轭效应可以有效增强分子化合物的热稳定性。指出将热分析与理论计算及气相色谱结合来推断反应机理是未来相关研究的一个方向。

二元含能富氮化合物PN_(3)的理论研究

为寻找高能量和动力学性能优异的潜在含能分子,采用量子化学方法在CCSD(T)/aug?cc?pVTZ//M06?2X/6?31+G(d,p)水平下构建了磷原子掺杂的富氮化合物PN_3的单重态与三重态势能面,共确认了13种异构体和21个与之相关联的过渡态。对比这些异构体的总能量发现,三态链状异构体~3PNNN(C_s)是热力学最稳定的结构,四面体形异构体~1PN_3(C_(3v))的解离能垒为231.39 kJ·mol^(-1),为了进一步验证异构体的动力学稳定性,在B3LYP/6?31+G(d)水平下对~3PNNN(C_s)和~1PN_3(C_(3v))结构进行了波恩?奥本海默分子动力学(BOMD)模拟,结果表明两个异构体在35 ps内均未发生解离和异构化等变化,具有较好的动力学稳定性。

国外富氮化合物技术研究进展

富氮化合物是具有良好应用前景的烟火型气体发生剂原料。介绍了国外富氮化合物的技术发展概况。重点阐述了国外富氮化合物合成与应用技术的研制现状与技术发展水平,并根据目前的发展状况,预测了富氮化合物的制备、结构、性能和应用研究将成为未来几年相关领域的重点研究方向。

无氢富氮含能化合物的研究进展

无氢富氮化合物由于分子中不含氢原子,燃烧产物无水蒸气、产气量稳定而且容易达到氧平衡,因而在高能量密度材料领域受到特别关注。本文综述了近年来国内外无氢富氮化合物(呋咱类无氢富氮化合物、硝基类无氢富氮化合物、无氢无氧富氮化合物和全氮化合物)的合成、表征、性能及其应用的研究情况,并分析了此类化合物的未来研究重点和发展趋势,研究表明,分子结构中带硝基的无氢富氮化合物和全氮化合物,有望发现部分具有实际应用价值,是研究工作者关注的重点。

富氮含能化合物合成方法研究进展

富氮化合物作为一种高能量密度化合物具有绿色和高能量的特性,5-氨基四唑(5-AT也叫5-ATZ)、1,5-二氨基四唑(DAT)和3,4-二氨基呋咱(DAF)作为富氮含能材料基础对于后续大分子富氮化合物的合成具有重要用途;本文综述了3种5-AT的合成方法,4种DAT的合成方法,两大类5种DAF的合成方法;并对这些方法的优缺点给以论述,对于指导实验室条件下选取合适的合成方法具有参考价值。

含氧富氮含能化合物的合成研究进展

综述了近年来五类含氧(包括硝基氧、羟基氧、配位氧、羰基氧和复合氧)唑基和嗪基富氮含能化合物的合成方法,其中硝基氧富氮含能化合物和复合氧富氮含能化合物的合成研究最为活跃。认为以下几点是今后的研究重点:对合成工艺简单、原料易得的优异含氧富氮含能化合物进行放大合成和实际应用研究;对合成难度大、成本高的优异含氧富氮含能化合物进行工艺改进;设计新型含氧富氮含能化合物时要考虑引进偶氮基和稠环。

1,3,5-三羟乙基三嗪酮的富能化合成与表征

以1,3,5-三羟乙基三嗪酮为原料,经过硝化、叠氮化过程合成了1,3,5-三硝氧乙基三嗪酮(TNEIC)和1,3,5-三叠氮乙基三嗪酮(TAEIC);通过实验确定最佳硝化条件为:发烟硝酸与浓硫酸体积比1∶1,反应温度25℃,时间0.25h,收率92.0%。采用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱等鉴定了目标产物结构,并借助DSC等分析方法测定了产物的热性能。结果表明,TAEIC性能优良,熔点较低,有望用于熔铸炸药配方。

富氮类气体发生剂的研究进展

综述了以富氮类化合物作为产气剂的气体发生剂的主要构成、性能及其应用领域,重点分析和概括了唑类、胍类和嗪类等富氮类气体发生剂的配方及其主要性能和特点,同时分别对部分具有代表性的有机物质的合成路线进行了叙述,并且通过对不同类气体发生剂性能的对比,分类讨论了其应用领域及未来的发展方向。在对有机富氮类气体发生剂的综合性研究的基础上,指出了有机富氮类气体发生剂领域未来的主要研究对象和探索方向;提出通过优化气体发生剂主要组分的合成工艺及优化其配方以达到工业化水准是日后气体发生剂研究领域的主要工作。

富氮高能物质BTATz的热分解动力学和分解机理

为获得富氮高能物质3,6-双(1氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)的热分解动力学参数、热分解机理函数、气相和凝聚相变化,为建立燃烧过程数学模型提供关键性热化学、热力学和化学动力学参数,通过热重(TG)、差示扫描量热(DSC)和气体(固体)原位反应池/快速扫描傅里叶变换红外光谱(RSFTIR)联用技术,研究了BTATz的热分解。实验结果显示BTATz的热分解过程对压强不敏感。基于Ozawa,Kissinger和Coats-Redfern方法,计算获得了BTATz的热分解动力学参数和方程。Kissinger法求得的活化能Ea和指前因子lgA分别为317.41 kJ.mol-1和28.07s-1。热分解反应机理服从n=1.5的Avrami-Erofeev方程,其热分解反应的动力学方程为dαdt=1.5×1028.07exp(-3.8178×104/T)(1-α)[-1n(1-α)]1/3。分析提出了BTATz的热分解机理,BTATz的热分解是从四嗪和四唑环的开环断裂开始的,分解产物又发生二次反应,465℃热分解凝聚相产物为NH4N3,聚胺和嘧嘞胺。

有机富氮类气体发生剂研究进展

综述了有机富氮化合物作为产气物质的气体发生剂的研究现状,重点分析了唑类、胍类和嗪类等有机富氮化合物作为产气材料的气体发生剂配方和主要性能,同时对上述几类有机富氮化合物中的代表性物质的合成工艺路线进行了讨论和叙述。结合气体发生剂配方设计中与产气物质相配合的氧化剂的特点,对不同种类气体发生剂的燃烧温度、燃烧速率、产气量和安全性能等进行了分析和介绍。在此基础上,指出了富氮气体发生剂的研究重点和未来的发展趋势;提出了必须将新的产气物质的设计、合成、表征、中试放大和工业化作为气体发生剂研究领域的核心工作的观点。

室内三种富营养模拟条件下水流调控对羊栖菜和石莼生长及生物质合成的影响

大型海藻养殖是一种低成本、高效、环保的水体富营养化生物修复方法,而水流则是影响大型海藻生长的一个重要因素。研究结果表明,水流交换率为200 vol·d-1时,羊栖菜(Sargassum fusiforme)比生长率最高达(4.34±0.11)%·d-1,而水流交换率为100 vol·d-1、中高浓度营养盐条件下石莼(Ulva pertusa)比生长率最大值分别可达(6.31±1.42)%·d-1、(8.00±0.79)%·d-1,营养盐浓度决定了两种大型海藻的生长率,石莼更适宜在高营养盐环境中生长。石莼体内叶绿素a、可溶性蛋白和可溶性碳水化合物在不同应用情境间均存在明显差异,而羊栖菜体内仅可溶性蛋白表现出明显变化。水流交换的增强明显改变了石莼的生长和羊栖菜可溶性碳水化合物含量。陆基中试实验表明,与低水流速度相比,中、高流速条件下羊栖菜的比生长率分别增加80%、14%,石莼则分别增加41.3%、33.3%。

二元碳氮化合物CN_8的理论研究

采用B3LYP,B3PW91和MP2 3种理论方法优化得到了13种稳定的CN8异构体.对比这些异构体的总能发现分别具有六元杂环结构和平面链状结构的2种异构体是最稳定的结构.进一步计算这2种异构体的生成能和解离掉一个N2的过渡态,发现它们都具有与实验合成的CN12相近的热力学稳定性,并且具有六元杂环结构的异构体展现出更好的动力学稳定性.这些研究结果表明具有六元杂环结构的CN8异构体是可能在实验上合成出来的.

国外火炸药技术发展新动向分析

在系统跟踪近3年来国外研发动态的基础上,综述了新型熔铸炸药、火炸药绿色与安全工艺技术、富氮化合物、先进发射装药技术和火炸药新概念新技术等的最新研究与进展,从5个方面详细分析了研究新动向:美国陆军开启二硝基茴香醚基不敏感熔铸炸药的应用时代;CL-20合成与制备工艺技术的蓬勃发展;富氮化合物合成研究不断推陈出新;先进发射装药技术日趋成熟并推向应用;火炸药新概念和新技术探索研究取得可喜成果。附参考文献23篇。

二硝基吡唑并吡唑(DNPP)合成工艺研究

以乙酰丙酮与水合肼为原料,经脱水缩合、一次硝化、还原、重氮化、环化、二次硝化、氧化、脱羧硝化等反应合成了DNPP,收率9.3%,并采用元素分析、红外光谱、核磁共振进行了表征;初步探讨了合成条件及环化反应历程。

3,3′-二(四唑-5-基)二呋咱基醚的合成与表征

以3-氨基-4-氰基呋咱为起始原料,经氧化、醚化、环化三步反应合成了未见文献报道的化合物3,3′-二(四唑-5-基)二呋咱基醚,总收率46.7%,经13C NMR、IR、MS、元素分析确认了其结构。确定了环化反应适宜的反应条件:反应时间4 h,ZnCl2.2H2O为催化剂,n(ZnCl2.2H2O)∶n(FOF-2)=1∶1,并对锌盐催化的四唑环合成机理进行了探讨。

2 ,2′,5 ,5′-四氯-1 ,1′-偶氮-1 ,3 ,4-三唑的合成与晶体结构(英文)

4-氨基-1,2,4-三唑与二氯异氰脲酸钠反应合成了2,2′,5,5′-四氯-1,1′-偶氮-1,3,4-三唑,利用X射线衍射分析方法测定了它的晶体结构。该化合物的晶体结构属三斜晶系,空间群P-1,a=6.2824(13) ,b=7.7173(15) ,c=10.443(2),α=89.16(3)°,β=88.20 (3)°,γ=89.10 (3)°,V=505.94(18) 3,Z=2,Mr=301. 92,DC=1.982mg·m-3,F(000) =296和μ(MoKα) =1.152mm-1,最终偏离因子R=0.0498,wR=0.1139,结构分析表明在三唑环和四氮烯键中有强的π电子共轭作用。

1H,4H-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑胺盐的合成与表征

以1H,4H-6-硝基吡唑[4,3-c]并吡唑-3-羧酸为原料,经过一步脱羧硝化得到1H,4H-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑(DNPP)。以DNPP为原料,分别与三氨基胍的硝酸盐、脒基脲的盐酸盐合成DNPP的三氨基胍盐(TAG-DNPP)和DNPP的脒基脲盐,采用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱等鉴定了其结构;研究了一步脱羧硝化反应的反应机理;分析了TAG-DNPP用作发射药添加剂的原因。结果表明,TAG-DNPP高温分解的残渣重新聚合得到嘧隆类化合物,能抑制发射药火焰,改良燃速。