四嗪類高氮含能化合物的合成.pdf

1、四嗪環(huán)是一種含氮質(zhì)量分數(shù)達68.3％的六元氮雜環(huán)含能骨架,其能量來源于結構中的高能N=N鍵、N-N鍵、C=N鍵、C-N鍵和環(huán)張力,是設計高能鈍感含能材料的有效結構單元。因此四嗪類化合物作為一類新型含能材料,是繼呋咱和四唑類化合物后近幾年研究較多的高氮含能材料。
　　 本論文以硝酸胍、水合肼和乙酰丙酮為起始原料,經(jīng)肼基化、縮合及氧化脫氫三步反應制得合成四嗪類高氮含能化合物的重要中間體3,6-對(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5

2、-四嗪(BT);經(jīng)親核取代反應合成3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(ADMPT)、3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪(DAT)、3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(HDMPT)、3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)和3,6-二胍基-1,2,4,5-四嗪(DGTZ);對其進行了相關測試和結構表征。
　　 本論文探索以三嗪環(huán)為連接單元的新型1,2,4,5-四嗪類高氮含能化

3、合物的合成方法和工藝條件,考察了ADMPT、HDMPT和DHT與三聚氯氰進行的親核取代反應。ADMPT與三聚氯氰反應未得到目標產(chǎn)物;HDMPT與三聚氯氰反應得到三取代產(chǎn)物2,4,6-三(2-(6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪)肼基)-1,3,5-三嗪;DHT與三聚氯氰反應得到一分子DHT與兩分子三聚氯氰反應的產(chǎn)物3,6-對(2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪。研究了疊氮化鈉、水合肼、5-氨

4、基四唑、2-硝基苯胺和2,4-二硝基苯胺與3,6-對(2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪進行的親核取代反應。疊氮化鈉與3,6-對(2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪反應得到二取代產(chǎn)物3,6-對(2-(4-疊氮基-6-氯-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪和四取代產(chǎn)物3,6-對(2-(4,6-二疊氮基-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪。采用MS、1H

5、 NMR、13C NMR及IR等結構分析手段對合成的四種新化合物進行了表征。采用溶劑揮發(fā)法培養(yǎng)了3,6-對(2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪的單晶,得到相關結構參數(shù)。
　　 對HMX、3,6-對(2-(4,6-二氯-1,3,5-三嗪)肼基)-1,2,4,5-四嗪以及疊氮化鈉對其的取代產(chǎn)物(包括單取代、二取代、三取代和四取代產(chǎn)物)的能量性能參數(shù)進行了理論計算,同時計算了它們分子結構中的聯(lián)氨基氧化為