偶氮四唑类高氮含能化合物的合成及表征

以5-氨基四唑为原料,合成了3种偶氮四唑类高氮含能化合物(偶氮四唑铵盐(AZT)、偶氮四唑胍盐(GZT)及偶氮四唑三氨基胍盐(TAGZT)),利用IR、NM R、DSC、熔点测试和元素分析鉴定了其结构,简要地介绍了其爆炸性能。研究表明,作为新型高氮含能材料,偶氮四唑盐具有高的正生成焓、成气量大、燃烧无烟或少烟、燃后剩余残渣少以及不吸湿等特点,且具有良好的爆炸性能,可作为新型气体发生剂、低特征信号推进剂、低烟或无烟烟火剂以及高能炸药的重要组分。

四嗪类高氮含能化合物的合成与表征

以硝酸胍、水合肼、乙酰丙酮为起始原料制得3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT);以BT为前躯体,经亲核取代得到几种1,2,4,5-四嗪类高氮含能化合物,包括3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(HDM PT)、3-叠氮基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(IADM PT)、3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)、3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪(D IAT)、3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪(DGTZ)。采用红外、质谱、核磁等分析手段对其进行了表征。

高氮含能化合物的合成及反应性

综述了四嗪、高氮呋咱和三(四)唑等三类高氮含能化合物(HNECs)的研究现状,叙述了它们的合成方法,介绍了几个典型HNECs的合成路线,提出了合成部分新的HNECs的研究思路。

联氮杂芳环含能化合物研究进展

联氮杂芳环化合物是一类重要的富氮含能化合物,是国内外含能材料研究领域热点之一。氮杂芳环可通过N—N、C—N单键等不同键合方式而获得种类繁多的联氮杂芳环含能化合物,主要包含对称型与非对称型两类结构,也可按双环、三环及多环等环系特征进行分类。综述了呋咱、多氮唑等富氮环系通过N—N、C—N单键键合所形成的联氮杂芳环含能化合物研究进展,重点评述了联氮杂芳环的构建方法及其含能化合物合成技术途径探索,同时,简要介绍了典型联氮杂芳环含能化合物的物化与爆轰性能。发展简捷、高效及条件温和的新型环系合成方法,引入新型高能基团,设计新型联氮杂芳环含能化合物应是今后该领域研究的重点。

S-四嗪类高氮含能化合物的合成及性能

以3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(BT)为起始物,研究了S-四嗪类高氮含能化合物3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(ADMPT)、3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(HDMPT)、3,6-二氨基-S-四嗪(DATz)、3,6-二肼基-S-四嗪(DHTz)与3,3’-偶氮-(6-氨基-S-四嗪)(DAAT)的合成,经IR、元素分析、1HNMR、13CNMR等对其结构进行了表征和确认。对DHTz和DAAT的热分解性能进行了研究,由不同升温速率下的DSC实验获得了其热分解动力学参数。结果表明DAAT热稳定性好、能量高,在10℃/min升温速率下,DAAT在280℃开始分解,放热峰值330℃,放热峰的分解焓为1974.33J/g;DHTz在120℃开始分解,放热峰值159℃,放热峰的分解焓为1843.23J/g。同时,采用高温高压爆轰产物状态方程(VLW EOS)对DHTz和DAAT的爆轰性能进行了理论计算。

四嗪类高氮分子及离子含能化合物的研究进展

详细论述了近年来国内外报道的四嗪类高氮分子及离子含能化合物的合成与性能研究,指出部分化合物由于其生成焓高、热稳定性好以及感度低等特点在含能材料领域具有广泛的应用前景。同时还总结了目前四嗪类含能化合物普遍存在的问题及以后的发展方向。

高氮含能化合物应用研究新进展

高氮含能化合物是近年来国内外研究报道较多的一种新型含能材料。结合该研究工作,综述了高氮含能化合物在高能混合炸药、气体发生剂、发射药和推进剂几方面应用研究的最新进展。

S-四嗪类高氮含能化合物的合成及表征

3-d iam ino-6-(3,5-d im ethylpyrazol-1-yl)-1,2,4,5-tetrazine(ADMPT),3,6-d iam ino-1,2,4,5-tet-razine(DATZ),3,6-d ihydra-zino-1,2,4,5-tetrazine(DHT),3,3’-azob is(6-am ino-1,2,4,5-tetrazine)(DAAT) and som e h igh-n itrogen energetic compounds were synthesized.The structures of the compounds were confirm ed by elem ent analysis,IR,1H NMR and13C NMR spectra etc.

含高氮化合物的铜基红外干扰烟幕剂研究

研究了含高氮含能化合物的铜基红外干扰烟幕剂的配方及影响配方性能的主要因素.结果表明此类烟幕剂解决了铜粉易烧结的问题,并达到了边燃烧边分散铜粉的效果.初步研制出的新型抗红外烟幕剂,为铜粉类干扰剂提供了一个新的发展方向.该类烟幕剂的优点是燃温和残渣含量低、成气量大,易点火且反应连续,并将铜粉以气溶胶的形式分散到环境中.

高氮含能化合物的研究新进展

对国内外高氮化合物的最新研究以及应用进行了综述。介绍了高氮含能化合物中有代表性的嗪类、叠氮类和四唑类化合物在实验和理论研究方面的进展,评价了一些可以作为含能材料候选物的高氮化合物的理化性能,为高氮含能化合物的分子设计提供了参考依据。

高氮含能化合物TKX-50侵彻安全性试验研究

针对炸药装药侵彻安全性问题,分别选用高氮含能化合物TKX-50和HMX为猛炸药,设计相同金属含量和粘结剂体系的炸药配方,进行炸药装药侵彻钢筋混凝土试验。研究结果表明:在相同试验条件下,TKX-50装药响应剧烈程度低于HMX装药,推断其XDT成长过程较HMX长。TKX-50以五元杂环为平面骨架,引入C-N、N-N、C=N和N=N键,脱离爆炸性基团(N-NO2,C-NO2,O-NO2)限制,形成大Π键和氢键,是XDT过程增长的原因。

双(1,2,4-三唑基)三氮烯含能离子化合物的合成及其性能研究

以3-氨基-1,2,4-三氮唑(1)为原料,通过重氮-N-偶联反应得到了具有三氮烯(—N=N—NH—)结构的双(1,2,4-三唑基)三氮烯(2);利用其酸性,设计并合成了基于该阴离子的5种离子型含能化合物;利用X-射线单晶衍射分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(^(1)H NMR、^(13)C NMR)、差示扫描量热仪-热失重(DSC-TG)联用等手段对所合成的化合物进行了结构表征和理化性能测试,并利用Kamlet-Jacobs方程预测了其爆轰性能。结果表明,中性化合物2以及4种含能离子化合物的热分解温度范围为164.73~210.97℃,其中羟胺盐的热分解温度为210.97℃,热稳定性较好;正生成焓范围为509.98~937.22kJ/mol;其中三氮烯钠盐(3)为正交晶系,空间群为Pccn,晶体密度为1.548g/cm^(3);5种化合物实测感度较低,其撞击感度特性落高(H_(50))在46.2~105.1cm之间,均优于RDX(H_(50)=46.1cm),其中中性化合物2的感度(H_(50)=105.1cm)与TNT(H_(50)=102.0cm)相近;5种化合物理论爆速为6406~7348m/s、爆压为16.6.0~21.9GPa。

含碘离子的氮杂环卡宾-二茂铁吡嗪环钯化合物的合成、表征及其催化合成联芳基邻二胺

以二茂铁吡嗪环钯氯桥连二聚体1为原料制备单核含氯环钯加合物2-3,进一步经卤素交换反应得到含碘离子的氮杂环卡宾(NHCs)-二茂铁吡嗪环钯化合物4-5,用质谱、核磁共振和单晶X-衍射对其结构进行表征.研究这类NHCs—环钯化合物在Suzuki反应中的催化活性,结果表明,NHCs-环钯化合物可高效催化溴代芳基邻二胺与芳基硼酸的Suzuki反应.该催化体系提供了一个有效制备联芳基邻二胺的合成方法.

高氮含能化合物的研究新进展

随着科学技术的不断进步,人类对化学未知世界的探索也不断加深,其中对高氮含能化合物的研究也逐渐增多。本文综合分析了近几年国内以及国际上对高氮化合物的研究成果及结论,并在此基础上介绍了高氮含能化合物在实验层面的研究进展,进一步选出了可以作为高氮化合物理化性能的理想材料,为高氮含能化合物的分子设计提供了理论依据。

S-四嗪类含能化合物研究进展

综述了目前国内外S-四嗪类含能化合物的研究情况,对国内外具有代表性的研究工作进行了介绍,主要分为含能有机物、含能有机盐、含能金属盐与配合物3个方面,其中有机物和有机盐研究较多,金属盐研究较少。总结了四嗪含能化合物的设计思路、应用前景和待解决的问题。对称取代的1,2,4,5-四嗪化合物是目前绝大多数工作的研究目标,设计这些化合物主要依靠四嗪环上易发生亲核取代反应的特点而引入不同的含能取代基来对整体化合物的性能进行修饰和调控。通过设计合成离子盐,利用阴阳离子间的氢键相互作用可对含能化合物的稳定性进行优化。四嗪类含能材料氮含量高、分解产物清洁,在微推力和低特征信号推进剂、汽车安全气囊气体发生剂组分、绿色起爆药等方面具有良好的应用前景。不足之处在于这些化合物的放大合成研究很少,工业化基础较薄弱,且对非对称取代的1,2,4,5-四嗪化合物研究较少,在未来需要加大这些方面的研究。附参考文献70篇。

吡嗪类含能化合物研究进展

主要介绍了吡嗪类高氮杂环含能化合物的合成、性能以及在含能材料中的应用现状及研究进展.其中。LLM-105和ANPZ-i作为钝感炸药,具有较高的能量、适度的敏感性和良好的热稳定性,对吡嗪类含能化合物的发展方向进行了展望。

咪唑桥连唑类含能化合物的合成与性能研究进展

咪唑基含能化合物具有优异的热稳定性、良好的修饰性和适当的环张力,是高能材料的重要研究方向。围绕联咪唑、咪唑联三唑、咪唑联四唑等咪唑桥连唑类含能化合物及其离子盐的合成、性能与应用基础等方面进行了综述。分析可知,以单键、双键连接的双环咪唑类化合物,比相应的单环咪唑化合物具有更好的热稳定性和机械感度、更高的密度和爆轰性能,能够实现能量与安全的较好协调,但在单一咪唑环上引入富氮的含能基团、连接基团和离子盐在保证安全性的同时尚未实现高能量和高氮含量的兼顾。而将两种氮杂环结构通过C—C键或C—N键进行键合的联唑类化合物往往可以兼具两种氮杂环母体结构的骨架特点,是今后新型高氮高能化合物的重要发展方向。同时提出了基于咪唑联三唑或咪唑联四唑骨架构建高氮含量、高能量和良好安全性相协调的咪唑桥连双环唑类含能化合物的有效策略。

吡唑类含能化合物研究进展

主要介绍了吡唑、并吡唑类高氮杂环含能化合物的合成、性能以及在含能材料中的应用研究进展,其中,DNPP和LLM-119作为钝感炸药,具有较高的能量,适度的敏感性和良好的热稳定性,预测了两类含能化合物及LLM-121的发展方向。

富氮多环含能离子盐的合成和性能

以多氨基稠环化合物6,7-二氨基-3亚氨基-[1,2,4]三唑并[1,2,4]三唑连四唑(TATOT-T)为原料,经过高锰酸钾氧化偶联和高氯酸成盐等步骤,合成了一种偶氮桥联的富氮多环含能化合物2,2′-二四唑基-3,6-二氨基-7,7′-偶氮基-[1,2,4]三唑并[1,2,4]三唑高氯酸盐(2)。采用傅里叶红外光谱、核磁共振、元素分析、X-射线单晶衍射技术,以及差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)对化合物2进行结构表征和热性能分析,结合高斯软件计算的生成焓,使用EXPLO5软件计算了其爆轰性能。结果表明,所得化合物2晶体属于单斜晶系,晶体密度为1.750 g·cm^(-3),每个晶胞中包含4个分子,起始热分解温度为232.6℃,理论爆速为8373 m∙s-1,爆压为29.05 GPa,撞击感度为40 J,摩擦感度为360 N,对外界机械刺激钝感,具有良好综合性能。

3,4-二氨基-5-(3,4-二氨基-1,2,4-三唑-5-基)-1,2,4-三唑及其含能离子盐的合成及性能

以含能化合物3,4‑二氨基‑5‑(3,4‑二氨基‑1,2,4‑三唑‑5‑基)‑1,2,4‑三唑(化合物1)为有机碱,分别与高氯酸和硝酸进行中和反应,合成了两种具有高热稳定性的含能离子盐:3,4‑二氨基‑5‑(3,4‑二氨基‑1,2,4‑三唑‑5‑基)‑1,2,4‑三唑高氯酸盐(化合物2),3,4‑二氨基‑5‑(3,4‑二氨基‑1,2,4‑三唑‑5‑基)‑1,2,4‑三唑硝酸盐(化合物3)。首次培养了化合物2和3的单晶,并采用单晶X射线衍射进行晶体结构解析;化合物2的晶体结构中,每个阳离子和12个相邻的高氯酸根通过氢键作用相互连接,阳离子形成层状堆积,高氯酸根阴离子镶嵌在层与层之间;化合物3的晶体结构中,每个阳离子和10个相邻的硝酸根通过氢键作用相互连接,从而构筑化合物3的层状堆积结构。采用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)研究了化合物2和3的热稳定性,化合物2和3具有超高的热稳定性,其热分解温度分别为338.3℃和289.8℃。此外,化合物2的理论爆速和比冲分别为8308 m·s^(-1)和250.3 s,表现出优异的能量特征;化合物3具有优异的感度特性,其撞击感度和摩擦感度分别高于20 J和360 N。