四硝基甘脲的合成工艺改进及热分析

以尿素和乙二醛为原料,在盐酸催化下经微波加热制得甘脲（GU）,用发烟硝酸醋酐对GU硝化合成了四硝基甘脲（TNGU）。考察了反应温度、反应时间和发烟硝酸用量等对硝化反应过程的影响。采用红外光谱、核磁共振光谱及元素分析对TNGU结构进行了表征,用DSC对其进行了热分析,用Kissger和Ozawa法确定了TNGU的反应动力学参数,估算了热爆炸临界温度（Tb）及热分解反应的活化熵变（ΔS≠）、活化函变（ΔH≠）和活化吉布斯自由能变化值（ΔG≠）。结果表明,TNGU的较佳合成工艺条件为：GU5g时,发烟硝酸70mL,醋酸酐35mL,反应温度25～30℃,反应时间4h,TNGU收率为84%（以GU计）。此工艺较文献废酸液量减少30mL,硝化时缩短4h。TNGU的Tb为465.34K,ΔS≠、ΔH≠和ΔG≠分别为171.46J·mol-1、195.00kJ·mol-1和194.99kJ·mol-1,TNGU的热分解为放热熵增的过程。