偶氮及氧化偶氮呋咱類高能化合物的合成與性能預測
發(fā)布時間:2021-04-08 22:20
偶氮及氧化偶氮呋咱類化合物具有能量密度大,生成焓高,氧平衡較好,耐熱性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點,是目前含能材料領(lǐng)域研究的熱點之一。以乙二醛與鹽酸羥胺為起始原料,采用一步法于常壓下制備了3,4-二氨基呋咱(DAF),并考察了合成DAF的反應機理及其影響因素。設計了3-氨基-3’-硝基-4,4’-偶氮呋咱(ANAzF)的合成新方法,即以DAF為原料,經(jīng)氧化、偶氮化及還原三步反應后獲得了ANAzF,探究了目標產(chǎn)物及其合成中間體的反應機理與影響因素,并確定了其最佳合成工藝條件;選用一定濃度的次氯酸鈉溶液對DAF進行氧化,獲得了3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱(DAAzF)>并初步研究了其合成反應機理與影響因素;采用純硝酸對DAAzF進行硝化處理,得到了高能量密度化合物3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱(DNAAzF), DNAAzF與富氮含量的含能陽離子反應后生成了五種含能離子鹽,依次為3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱銨鹽、3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱肼鹽、3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱羥胺鹽、3,3’-二硝氨基-4,4’-偶氮呋咱胍鹽與3,3’-二硝氨基-4,4...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 高能量密度化合物
1.2 高氮含能化合物
1.3 含能呋咱化合物
1.3.1 含能呋咱化合物的合成研究
1.3.2 含能呋咱化合物的應用研究
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
1.4.1 實驗方案設計
1.4.2 實驗主要內(nèi)容
2 偶氮二呋咱類高能化合物及其含能離子鹽的合成研究
2.1 引言
2.2 實驗儀器與試劑
2.3 合成路線
2.4 實驗過程
2.4.1 3,4-二氨基呋咱(DAF)的合成
2.4.2 3-氨基-4-硝基呋咱(ANF)的合成
2.4.3 3,3'-二硝基-4,4'-偶氮呋咱(DNAzF)的合成
2.4.4 3-氨基-3’-硝基4,4'-偶氮呋咱(ANAzF)的合成
2.4.5 3,3'-二氨基-4,4'-偶氮呋咱(DAAzF)的合成
2.4.6 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱(DNAAzF)的合成
2.4.7 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱銨鹽的合成
2.4.8 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱肼鹽的合成
2.4.9 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱羥胺鹽的合成
2.4.10 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱胍鹽的合成
2.4.11 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱二氨基胍鹽的合成
2.5 實驗結(jié)果與討論
2.5.1 結(jié)構(gòu)表征與分析
2.5.2 反應機理討論
2.5.3 實驗過程分析
2.6 本章小結(jié)
3 氧化偶氮二呋咱類高能化合物的合成研究
3.1 引言
3.2 實驗儀器與試劑
3.3 合成路線
3.4 實驗過程
3.4.1 3,3'-二氨基-4,4'-氧化偶氮呋咱(DAAF)的合成
3.4.2 3,3'-二硝基-4,4'-氧化偶氮呋咱(DNAF)的合成
3.4.3 3-氨基-3'-硝基4,4'-氧化偶氮呋咱(ANAF)的合成
3.4.4 3-氨基-3'-疊氮基-4,4'-氧化偶氮呋咱(AAAF)的合成
3.4.5 3-疊氮基-3'-硝基-4,4'-氧化偶氮呋咱的合成
3.5 實驗結(jié)果與討論
3.5.1 結(jié)構(gòu)表征與分析
3.5.2 反應機理探討
3.5.3 實驗過程分析
3.6 本章小結(jié)
4 產(chǎn)物及其合成中間體的理論爆轟性能預測
4.1 引言
4.2 計算方法
4.2.1 氧平衡的計算
4.2.2 密度的計算
4.2.3 生成焓的計算
4.2.4 爆速及爆壓的計算
4.3 計算結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄A 產(chǎn)物的核磁譜圖
附錄B 產(chǎn)物的質(zhì)譜圖
附錄C 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型含能材料呋咱類化合物的研究進展[J]. 張壽忠,馮曉晶,朱天兵,苗成才,馬會強. 化學推進劑與高分子材料. 2013(02)
[2]偶氮及氧化偶氮呋咱化合物的合成與表征[J]. 高莉,楊紅偉,湯永興,程廣斌,呂春緒. 火炸藥學報. 2013(01)
[3]呋咱并[3,4-e]-1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(FTDO)分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的理論研究[J]. 何玲,董琳琳,張光全,譚碧生,黃明,陶國宏. 含能材料. 2012(06)
[4]1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物含能材料的研究進展[J]. 畢福強,王伯周,李翔志,樊學忠,許誠,葛忠學. 含能材料. 2012(05)
[5]呋咱并[3,4-e]-4,6-二氧化-1,2,3,4-四嗪新法合成與表征[J]. 李祥志,王伯周,李輝,李亞南,畢福強,霍歡,樊學忠. 有機化學. 2012(10)
[6]3-氨基-4-(叔丁基氧化偶氮基)呋咱的合成與表征[J]. 李祥志,王伯周,李輝,李亞南,畢福強. 化學試劑. 2012(09)
[7]3,4-雙(4’-硝基呋咱-3’-基)氧化呋咱合成、表征與性能研究[J]. 周彥水,王伯周,李建康,周誠,胡嵐,陳智群,張志忠. 化學學報. 2011(14)
[8]5,5′-肼基-雙四唑的合成與性能[J]. 周小清,馬卿,張曉玉,程碧波,黃靖倫,廖龍渝,王軍. 含能材料. 2011(03)
[9]VNS法合成TATB[J]. 王友兵,王伯周,葉志虎,尚雁,卿輝,李亞南. 含能材料. 2011(02)
[10]4,6-二硝基-5,7-二氨基苯并氧化呋咱(CL-14)的合成與表征[J]. 王伯周,霍歡,李吉禎,樊學忠,劉愆. 有機化學. 2011(01)
碩士論文
[1]偶氮呋咱衍生物及呋咱四嗪的合成研究[D]. 胥立文.南京理工大學 2015
[2]呋咱類含能化合物的合成研究[D]. 高莉.南京理工大學 2013
本文編號:3126379
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 高能量密度化合物
1.2 高氮含能化合物
1.3 含能呋咱化合物
1.3.1 含能呋咱化合物的合成研究
1.3.2 含能呋咱化合物的應用研究
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
1.4.1 實驗方案設計
1.4.2 實驗主要內(nèi)容
2 偶氮二呋咱類高能化合物及其含能離子鹽的合成研究
2.1 引言
2.2 實驗儀器與試劑
2.3 合成路線
2.4 實驗過程
2.4.1 3,4-二氨基呋咱(DAF)的合成
2.4.2 3-氨基-4-硝基呋咱(ANF)的合成
2.4.3 3,3'-二硝基-4,4'-偶氮呋咱(DNAzF)的合成
2.4.4 3-氨基-3’-硝基4,4'-偶氮呋咱(ANAzF)的合成
2.4.5 3,3'-二氨基-4,4'-偶氮呋咱(DAAzF)的合成
2.4.6 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱(DNAAzF)的合成
2.4.7 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱銨鹽的合成
2.4.8 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱肼鹽的合成
2.4.9 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱羥胺鹽的合成
2.4.10 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱胍鹽的合成
2.4.11 3,3'-二硝氨基-4,4'-偶氮呋咱二氨基胍鹽的合成
2.5 實驗結(jié)果與討論
2.5.1 結(jié)構(gòu)表征與分析
2.5.2 反應機理討論
2.5.3 實驗過程分析
2.6 本章小結(jié)
3 氧化偶氮二呋咱類高能化合物的合成研究
3.1 引言
3.2 實驗儀器與試劑
3.3 合成路線
3.4 實驗過程
3.4.1 3,3'-二氨基-4,4'-氧化偶氮呋咱(DAAF)的合成
3.4.2 3,3'-二硝基-4,4'-氧化偶氮呋咱(DNAF)的合成
3.4.3 3-氨基-3'-硝基4,4'-氧化偶氮呋咱(ANAF)的合成
3.4.4 3-氨基-3'-疊氮基-4,4'-氧化偶氮呋咱(AAAF)的合成
3.4.5 3-疊氮基-3'-硝基-4,4'-氧化偶氮呋咱的合成
3.5 實驗結(jié)果與討論
3.5.1 結(jié)構(gòu)表征與分析
3.5.2 反應機理探討
3.5.3 實驗過程分析
3.6 本章小結(jié)
4 產(chǎn)物及其合成中間體的理論爆轟性能預測
4.1 引言
4.2 計算方法
4.2.1 氧平衡的計算
4.2.2 密度的計算
4.2.3 生成焓的計算
4.2.4 爆速及爆壓的計算
4.3 計算結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 創(chuàng)新點
5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄A 產(chǎn)物的核磁譜圖
附錄B 產(chǎn)物的質(zhì)譜圖
附錄C 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型含能材料呋咱類化合物的研究進展[J]. 張壽忠,馮曉晶,朱天兵,苗成才,馬會強. 化學推進劑與高分子材料. 2013(02)
[2]偶氮及氧化偶氮呋咱化合物的合成與表征[J]. 高莉,楊紅偉,湯永興,程廣斌,呂春緒. 火炸藥學報. 2013(01)
[3]呋咱并[3,4-e]-1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(FTDO)分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的理論研究[J]. 何玲,董琳琳,張光全,譚碧生,黃明,陶國宏. 含能材料. 2012(06)
[4]1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物含能材料的研究進展[J]. 畢福強,王伯周,李翔志,樊學忠,許誠,葛忠學. 含能材料. 2012(05)
[5]呋咱并[3,4-e]-4,6-二氧化-1,2,3,4-四嗪新法合成與表征[J]. 李祥志,王伯周,李輝,李亞南,畢福強,霍歡,樊學忠. 有機化學. 2012(10)
[6]3-氨基-4-(叔丁基氧化偶氮基)呋咱的合成與表征[J]. 李祥志,王伯周,李輝,李亞南,畢福強. 化學試劑. 2012(09)
[7]3,4-雙(4’-硝基呋咱-3’-基)氧化呋咱合成、表征與性能研究[J]. 周彥水,王伯周,李建康,周誠,胡嵐,陳智群,張志忠. 化學學報. 2011(14)
[8]5,5′-肼基-雙四唑的合成與性能[J]. 周小清,馬卿,張曉玉,程碧波,黃靖倫,廖龍渝,王軍. 含能材料. 2011(03)
[9]VNS法合成TATB[J]. 王友兵,王伯周,葉志虎,尚雁,卿輝,李亞南. 含能材料. 2011(02)
[10]4,6-二硝基-5,7-二氨基苯并氧化呋咱(CL-14)的合成與表征[J]. 王伯周,霍歡,李吉禎,樊學忠,劉愆. 有機化學. 2011(01)
碩士論文
[1]偶氮呋咱衍生物及呋咱四嗪的合成研究[D]. 胥立文.南京理工大學 2015
[2]呋咱類含能化合物的合成研究[D]. 高莉.南京理工大學 2013
本文編號:3126379
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