几种四唑类新型含能化合物的设计与合成研究

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1、分类号：TJ55单位代码：10110学号：S1504049中北大学硕士学位论文几种四唑类新型含能化合物的设计与合成研究硕士研究生齐铭指导教师刘玉存学科专业兵器科学与技术年月日图书分类号___TJ55________密级_____非密________UDC_______________________________________________________________硕士学位论文几种四唑类新型含能化合物的设计与合成研究齐铭指导教师（姓名、职称）刘玉存教授申请学位级别工学硕士专业名称兵器科学与技术论文提交日期________年______月______日论文答

2、辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________________________________________答辩委员会主席_______________________年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论

3、文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文几种四唑类新型含能化合物的设计与合成研究摘要目前含能材料的发展主要以高能量密度、低成本和良好的化学安定性等为目标，四唑类含能化合物具有较高的能量密度及分解产

4、物低污染，成为近年来含能材料领域的研究热点。本文设计并合成了一些含有四唑环的新型含能物质并对其性能进行了测试研究，主要内容如下：从分子模块（结构单元、连接单元和官能团）构筑入手，以四唑环、三唑环和呋咱环为主要结构单元，以-NH2，-NO2为主要官能团，设计了6种含能分子结构；使用GaussView软件对分子建模，通过密度泛函理论(DFT)的6-31G**基组水平对分子进行优化，计算出分子的密度、生成焓和感度，后利用K-J公式预测了其爆轰性能参数；分析了6种物质的合成可行性并结合性能预测结果，选择了5-(3-硝基呋咱-4-基)-1-羟基四唑和4,5-二(1-羟基-四唑)

5、-1,2,3-三唑两种化合物展开进一步合成研究。以丙二腈为原料，经过亚硝化、环化、重氮化、取代和氧化等一系列反应合成了5-(3-硝基呋咱-4-基)-1-羟基四唑，讨论了各个化合物的合成机理并利用红外光谱、熔点测试、元素分析、核磁共振等手段进行表征；对中间体3-氨基-4-酰胺肟基呋咱的合成路线进行优化，产率达到93.0%；利用两种氧化剂(双氧水+甲烷磺酸+钨酸钠和双氧水+甲烷磺酸)对氧化反应进行了实验及分析；采用DSC研究了产物的热力学性能，化合物的热分解峰温为162℃；撞击感度为22cm。以二氨基马来腈为原料，经过重氮化偶联、重氮、取代以及成环反应合成了4,5-二(1

6、-羟基-四唑)-1,2,3-三唑，并通过复分解反应合成了一些列含能盐，讨论了各个化合物的合成机理并利用红外、熔点测试、元素分析、核磁共振等手段进行表征；对4,5-二酰胺肟基-1,2,3-三唑的合成中使用羟胺溶液进行了探究，使用了盐酸羟胺代替高毒性的羟胺溶液，并对代替后的工艺进行优化实验，产率达到76.8%；采用DSC研究了几种含能的热力学性能，化合物的热分解峰温介于216-288℃之间，化合物e(4,5-二(1-羟基-四唑)-1,2,3-三唑5-氨基四唑盐)分解较快，有作为安全气囊气体发生剂的潜力。中北大学学位论文关键词：含能化合物，四唑，分子设计，合成中北大学学位论

7、文StudyontheDesignandSynthesisofseveralNewTetrazoleenergeticcompoundsAbstractPursuingtheadvantagesofhighdetonationperformance,lowcostandgoodchemicalstabilityaretheimportantprinciplesofdevelopingnewenergeticmaterials.Thedecompositionproductsoftetrazolecompoundsarelowpollutionandt