五氧化二氮硝化機理研究.pdf

1、采用五氧化二氮作為硝化劑的新工藝是當前具代表性的新型硝化技術。五氧化二氮/硝酸體系在含能材料方面應用廣泛，如硝解3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮雜雙環(huán)[3，3，1]壬烷(DPT)制備1，3，5，7-四硝基-1，3，5，7-四氮雜環(huán)辛烷（HMX）。隨著五氧化二氮電解制備的成熟化，五氧化二氮/硝酸體系有望將來在工業(yè)上得到大規(guī)模的應用，相關硝化機理的研究顯得越來越重要。
　　本文主要研究了五氧化二氮/硝酸體系硝解DPT制備HMX的機

2、理，主要分兩個方面進行研究:一是底物DPT的斷鍵方式，二是五氧化二氮以什么形式進攻DPT。通過利用液相色譜-質譜聯(lián)用儀來監(jiān)測反應過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，推斷出了DPT可能的斷鍵路線，同時也得出，在低溫和低酸度且體系的硝化能力不能過強的條件才有利于HMX的生成。通過幾組實驗直接和間接地確定了五氧化二氮在硝酸中是以硝酰陽離子的形式進攻DPT:五氧化二氮/硝酸硝化對氯硝基苯為一級反應，反應速率與共價五氧化二氮分子沒有關系，排除了共價五氧化二氮分

3、子硝化機理;五氧化二氮/硝酸硝化萘，沒有1，3-二硝基萘和2，3-二硝基萘生成，排除了自由基硝化機理;五氧化二氮/硝酸拉曼光譜有硝酰陽離子的特征吸收峰，并且隨著五氧化二氮濃度增加，硝酰陽離子特征峰面積增大，五氧化二氮/硝酸硝化對氯硝基苯的產(chǎn)物的量會隨著硝酸銨的加入，而逐漸減少，當對氯硝基苯和對硝基甲苯同時加入體系中，會先硝化對硝基甲苯，然后再硝化對氯硝基苯，這幾組實驗都證明了硝酰陽離子硝化機理。
　　根據(jù)五氧化二氮/硝酸體系硝解D