双呋咱并[3,4-b:3',4'-e]吡嗪二钾盐的合成与表征

以5,6-二氯呋咱并[3,4-b]吡嗪为初始原料,经肟化、呋咱成环、成盐3步反应合成标题化合物;确定反应的最适宜条件:溶剂配比V(甲醇)∶V(水)=10∶1,物料比n(DFP)∶n(KOH)=1∶2.2,收率达91.6%。采用差示扫描量热(DSC)考察了目标化合物的热性能,结果显示双呋咱并[3,4-b:3',4'-e]吡嗪二钾盐具有较好的热稳定性。

5,10-双(偕二硝基甲基)-呋咱并[3,4-e]双([1,2,4]三唑并)[4,3-a:3',4'-c]吡嗪及其含能离子化合物的合成与性能

以二氨基呋咱(DAF)为原料合成了含能化合物5,10-双(偕二硝基甲基)-呋咱并[3,4-e]双([1,2,4]三唑并)[4,3-a:3',4'-c]吡嗪(BOBTP,七步合成总收率10%),通过中和反应与一系列富氮阳离子搭配制备出了相应的含能离子化合物;采用X-射线单晶衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(~1H NMR、^(13)C NMR)、元素分析等手段对其结构进行了表征;利用热重法(TG)-差示扫描量热法(DSC)测定了它的热分解温度;运用Explore5 v6.02软件计算了其爆轰性能。结果表明,BOBTP的二钾盐(BOBTPK)的晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=1.9913(3)?,b=0.93491(12)?,c=1.6807(2)?,β=90.160(3)°,V=3129.0(7)?~3,Z=8,D_c=2.103 g·cm^(-3),M=1.752 mm^(-1),F(000)=1976。对所得的基于BOBTP的含能离子化合物,25℃时的实测密度范围为1.62~1.75 g·cm^(-3);热分解反应的onset温度范围为186~232℃;计算爆速大于7500 m·s^(-1),爆压大于20 GPa;实测撞击及摩擦感度较低,其中BOBTP的二羟胺盐的撞击感度为18 J,摩擦感度为240 N。

双呋咱并[3,4-b:3’,4’-e]吡嗪的制备及晶体结构解析

以自制的5,6-二肟基呋咱并[3,4-b]吡嗪为原料,经过反应获得双呋咱并[3,4-b:3′,4′-e]吡嗪(DFP),用红外、1H核磁、13C核磁及元素分析等手段表征了其各项的性能,培养了DFP的单晶,晶体结构分析表明,化合物DFP属于单斜晶系,空间群P2(1)/n,晶胞参数:a=5.190(3)A,b=4.569(2)A,c=11.793(6)A,α=90°,β=91.100(7)°,γ=90°,V=585.8(4)A3,Z=2,Dc=1.973g·cm^-3,μ=0.164mm^-1,F(000)=168。分析结构表明,DFP的能量高、稳定性好,应用前景广泛。