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几种呋咱含能衍生物的性能研究

研究了包括3, 3′二硝基4, 4′氧化偶氮呋咱(DNOAF)、N,N′二(硝基呋咱基)草酰胺DNFOA和5, 5′二(叠氮甲基) 3, 3′联异呋咱(DABIF)的一系列二呋咱化合物的性能。其中,DABIF和DNFOA的特性落高分别为(68±3)cm和82cm(H5  (本文共5页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
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呋咱类高氮化合物分子设计、合成及应用研究

固体推进剂的高能化是推进剂研究的永恒主题。而推进剂的高能化取决于高能量密度材料的研发和应用。呋咱类高氮化合物具有标准生成焓高、晶体密度大、热稳定性好、安全钝感等特点,而且其合成相对简单、产率高及原料相对便宜,应用于推进剂中将有望大幅度提高推进剂的能量性能,具有广泛的应用前景。目前,我国的相关研究处于起步阶段,主要问题在于缺乏呋咱类高氮化合物理论性能的预测方法,缺乏对呋咱类高氮化合物分子结构与推进剂能性能构效关系的深刻认识。因此,需要系统研究呋咱类高氮化合物的合成方法和性质,明确该类化合物的性质对推进剂能量性能和一次燃烧性能的影响规律,实现对高能量密度化合物分子设计、合成及应用研究提供科学的理论指导。本文以提高富燃料推进剂的能量性能和一次燃烧性能为背景,以认识呋咱类高氮高能量密度化合物分子的性质与推进剂能量性能的构效关系为核心,系统研究了呋咱类高氮化合物的分子构型、电子结构、热力学性能等性能。建立了描述高能量密度化合物分子特征的分...  (本文共227页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北大学
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3,4-二氨基呋咱衍生物的合成、结构及性质研究

本文合成了3,4-二氨基-呋咱(DAF)的4种含能化合物:1-(2,4-二硝基苯基)-(3,4)-二氨基呋咱(DPAF)、1-(2,4,6-三硝基苯基)-(3,4)-二氨基呋咱(TNAF)、1,1-二-(2,4,6-三硝基苯基)-2,2-(3,4)-二氨基呋咱(BTNAF)和1-(7-硝基苯基-2-氧杂-1,3-二唑)-(3,4)-二氨基呋咱(NBAF)。通过溶剂挥发法,成功培养了DPAF、TNAF的单晶。通过多种表征方法,例如元素分析、核磁共振和红外光谱等方法,进行结构相关测试分析。DPAF属于单斜晶系,而TNAF属于斜方晶系,每个晶胞均含有四个分子。运用Gaussian 09程序,运用密度泛函B3LYP/6-31+G方法,对合成的化合物进行量子化学计算,优化了分子结构,进行频率计算,得到键长键角等一系列参数,并与实验值进行对比,也研究了分子前线轨道HOMO和LUMO。通过DSC-TG/DTG法研究五种含能化合物的热行为。在非...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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三呋咱并氮杂环庚三烯衍生物的合成研究

3,4-双(4’-硝基呋咱-3'-基)氧化呋咱(BNFF)是由呋咱、氧化呋咱及硝基构成的含能化合物,综合性能良好,是研制高性能含能材料的关键原料。本文以丙二腈为原料,四步法合成BNFF,讨论了BNFF的反应机理,以及不同浓度的H202和Na2WO4、98%H2SO4、(CF3CO)2O等组成的氧化体系下BNFF的产率。以BNFF为原料,分别与不同的伯胺进行反应,合成了9种不同的双呋咱并[3,4-b:3’,4’]氧化呋咱并[3”,4”-d]氮杂环庚三烯衍生物,并探究了BNFF和伯胺进行SN2亲核取代反应的反应机理和选择性,讨论了反应温度、反应时间以及物料比对反应产率的影响,得到成环反应的最佳工艺条件为:BNFF与伯胺的物质的量之比为1:3,0-5℃加料,低温下搅拌1h后,40℃反应35min。以7-(2-氨基-1-乙基)-双呋咱并[3,4-b':4'-f]氧化呋咱并[3",4"-d]氮杂环庚三烯与2,4-二硝基氯苯、2,4,6-三...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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氮氧杂环类高氮含能化合物的合成与性能研究

为了提高炸药的能量,寻找综合性能超过奥克托今(HMX),对环境友好的高能量密度材料,近半个世纪以来,科研工作者已努力合成出许多具有应用前景的高能材料。研究结果表明:无氢或者少氢高氮多硝基含能化合物能够提高C HON炸药的能量密度。有别于传统的含能物质,氮氧杂环类高氮含能化合物的分子结构中含有大量C-N、C=N、N-O和N=N键,因而具有很高的生成焓,这是其化学潜能的主要来源。对于使用硝基为爆炸基团的含能化合物,硝基的存在可以提高化合物的密度和改善氧平衡。因此,将硝基引入氮氧杂环化合物结构中从而设计并合成出结构新颖、性能优越的高氮含能化合物成为新型含能材料合成领域的热点。本论文设计并合成了多个系列高氮含能化合物,并研究了其性能,主要分为以下五个部分:1.基于偶氮和氧化偶氮桥连双呋咱环硝仿系含能化合物的合成与性能研究以3,4-二氨基呋咱(DAF)为原料,次氯酸钠为氧化剂合成3,3'-二氨基-4,4'-偶氮呋咱(DAAF);用相对较强...  (本文共297页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
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呋咱四唑类化合物及单氧化呋咱的合成和性能预测

含有呋咱环、氧化呋咱环、四唑环含能结构单元的一类含能化合物具有高密度,高正生成焓,良好稳定性和氧平衡、以及低感度等优良性能,已经成为含能材料领域研究的重点和热点。以丙二腈、冰乙酸及亚硝酸钠为起始原料合成了3-氨基-4酰胺肟基呋咱(AAOF),产率为90.2%,并对亚硝化温度、肟化过程温度、搅拌速度、闭环反应中温度和时间、以及pH值等工艺条件对收率的影响因素做出了考察,确定了较佳的反应条件;AAOF在酸性条件下于常温通过过氧化铅的氧化作用得到了3-氨基-4-氰基呋咱(CNAF),产率74.6%,并从机理上推测了不能通过中间体3-氨基-2,3-二肟基丙腈直接缩合环化合成出3-氨基-4-氰基呋咱的主要原因,并对反应过程的物料比、反应时间、及反应温度对目标化合物产率的影响因素作出了考察,确定了较佳的反应条件;通过对合成3-氨基-4-(1H-5-四唑)呋咱(ATZF)的三种方案作出比较,确定了最佳方案,即以水为溶剂,溴化锌为催化剂的合成方...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>