四唑类高氮含能新化合物合成的研究

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1、硕士论文四唑类高氮含能新化合物合成研究摘要四唑类含能化合物具有高的含氮量、正生成焓、爆速、爆压和好的热安定性等特点，在含能材料领域显示出了良好的应用前景。四唑环与多硝基苯如2，4，6．三硝基氯苯的有机结合不仅能增加分子生成焓，还能因四唑环与苯环的共轭而增加分子稳定性，为合成符合要求的新含能材料提供了可能。研究了重氮环合法合成原料5．氨基四唑的合成工艺，最佳工艺条件为：重氮化反应pH=2"--3、温度20"--'30oC、时间O．5h；环化反应pH=8"-'9、温度85"--90oC、时间3．5h

2、。5．氨基四唑产率77．2％，纯度99％。合成了原料5．硝胺基四唑、2，4-二硝基氯苯及2，4，6．三硝基氯苯(俗称苦基氯)，产率和纯度分别为：63％，99．4％；89．9％，99．1％；63％，99．5％。研究了以乙醇为溶剂，K2C03存在条件下0．0025mol5．氨基四唑与0．001tool苦基氯的反应，合成了1．(2，4，6．三硝基：1．苯基)．5．氨基四唑(A)，产量0．84g，产率28．6％，纯度99．6％；研究了以乙醇为溶剂，K2C03／NaF存在条件下0．0025mol5-氨基四

3、唑与0．001mol2,4．二硝基氯苯的反应，合成了1．(2，4．二硝基一1．苯基)．5一氨基四唑(B’)，产量0．62＆产率24．8％，纯度99．2％；研究了以乙醇和DMSO(体积比=10：1)为溶剂，三乙胺存在条件下0．001mol5．硝胺基四唑与0．0025mol苦基氯的反应，合成了1．(2，4，6．三硝基．1．苯基)．5．硝胺基四唑(C’)，产量、产率和纯度分别为0．85g，25．O％，98．9％。分别考察了不同溶剂条件下三个反应所需的温度和时间，讨论了可能发生的副反应、生成的副产物及影

4、响反应过程的因素，通过质谱(MS)、红外光谱(IR)、核磁共振波谱(1H和BCNMR)等方法进行了结构表征，并通过理论计算预测了它们的爆炸性能，计算结果表明目标化合物A和B’与5．氨基四唑相比能量降低，C’能量性质优于5．硝胺基四唑。关键词：四唑，多硝基苯，亲核取代，含能材料Abstract硕士论文Tetrazoleenergeticcompoundshavehighnitrogencontent、positiveenthalpyofformation、detonationvelocity、de

5、tonationpressureandgoodthermalstability,whichshowgreatprospectinapplicationofthefieldofenergeticmaterials．Theorganiccombinationoftetrazole—ringwithmulti-nitrobenzenesuchas2,4，6一trinitrochlorobenzenecarlnotonlyincreasetheenthalpiesofformation，butcalla

6、lsoenhancethestabilityofmolecularbecauseoftheformingoftheconjugatesystemoftetrazole·ring诵thbenzene-ring，whichprovidespossibilitiesofthesynthesisofnewenergeticmaterialsmeetingrequirements．Synthesistechnologyofrawmaterials5-aminotetrazolebythemethodofd

7、iazotizationandintramolecularcyclizationwasinvestigated，thebestprocessconditionwasfordiazo-reaction：pH=2"3、T=20～30oC、t=0．5h；forintramolecularcyclization：pH=8～9、T=85"--90oC、t=3．5h．Theyieldandpurityof5-aminotetrazoleseperatelywere77．2％and99％．Roughmater

8、ials5-nitroiminotetrazole、2,4-dinitrochlorobenzeneand2,4，6一trinitrochlorobenzene(commonlyknownedaSpicrylchloride)weresynthesizedandcharacterized．Theyieldandpurityofthemseperatelywere：77．2％，99％；63％，99．4％；89．9％，99．1％；63％，99．5％。ReactionofO．0025mol5-amin