六种FOX-7衍生物的合成、结构及热行为研究

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1、分类号：TQ560.7学校代码：10697密级：公开学号：201531546专业学位硕士论文SPECIALIZEDMASTER’SDISSERTATION六种FOX-7衍生物的合成、结构及热行为研究学科名称：化学工程作者：周天宏指导老师：宋纪蓉教授徐抗震教授高红旭研究员西北大学学位评定委员会二O一八年Synthesis,characterizationandthermalbehaviorofsixderivativesofFOX-7AthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthe

2、degreeofMasterinChemicalEngineeringByZhouTianhongSupervisor:SongJirongprofessorXuKangzhenprofessorJune2018摘要本文利用1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)与二硝基氯苯(DNCB)反应得到了单取代产物1-氨基-1-(2,4-二硝基苯胺基)-2,2-二硝基乙烯钾盐(K(DNCB-FOX-7))，利用FOX-7与三硝基氯苯(PICL)反应得到了单取代产物1-氨基-1-苦氨基-2,2-二硝基乙烯(PICL-FOX-7)及它的钾盐1-氨基-1-苦氨基-2,2-二硝基乙烯钾盐(K(PI

3、CL-FOX-7))。并通过大量实验与分析得知，受FOX-7极性减弱的碳碳双键和增大的空间位阻的影响，FOX-7与DNCB、PICL的反应产物均为单取代产物而得不到双取代产物。利用FOX-7的衍生物1-氨基-1-肼基-2,2-硝基乙烯(AHDNE)与乙二醛分别在酸性和碱性条件下反应得到了产物乙二醛-1,2-双-(2-(1-氨基-2,2-二硝基乙烯))腙(EDNH)和3-二硝基亚甲基-5-羟基-1,2,4-三嗪(DNTA)。另外，AHDNE与乙酰丙酮在水溶液中反应会得到环状化合物1-(1-氨基-2,2-二硝基乙烯基)-3,5-二甲基-5-羟基-3H-吡唑(APDNE)。通过溶液培养得到了K(

4、DNCB-FOX-7)，K(PICL-FOX-7)，PICL-FOX-7，APDNE四种产物的单晶，由X-射线单晶衍射仪(XRD)确定了它们的分子结构：K(DNCB-FOX-7)的化学分子式为C8H5KN6O8，晶系为斜方晶系，其空间群为Pbca；K(PICL-FOX-7)的化学分子式为C8H4KN7O10，晶系为单斜晶系，其空间群为P21/n；PICL-FOX-7的化学分子式为C8H5N7O10，晶系为单斜晶系，其空间群为P21/n；APDNE的化学分子式为C7H11N5O5，晶系为三斜晶系，其空间群为P-1；本论文采用了DSC-TG/DTG法分析了不同升温速率条件下K(DNCB-FOX

5、-7)，K(PICL-FOX-7)，PICL-FOX-7，APDNE，EDNH，DNTA的热分解过程，并得到在10ºC·min-1条件下，它们的峰温分别为240.74、233.59、164.55、169.96、236.43、278.23ºC，放热量分别为1709、1305、969.3、1161、1050、2282J·g-1。采用Kissinger法、Ozawa法和积分法得到了六种化合物的表观活化能和指前因子等参数，并得到了它们对应的最适机理函数和热动力学方程。通过计算得到了K(PICL-FOX-7)，PICL-FOX-7，APDNE，EDNH，DNTA的自加速分解温度分别为225.69、2

6、14、90.955、152.42、193.92、242.46ºC。运用Micro-DSCIII型生物量热仪得到了六种化合物的比热容与温度的关系方程：K(DNCB-FOX-7)：C-1-1-3p(J·g·K)=0.38+2.5794×10TK(PICL-FOX-7)：C-1-1-3p(J·g·K)=0.43+2.1156×10TPICL-FOX-7：C-1-42p=-1.73+1.08×10T-1.52×10TIAPDNE：C-1-1-2-52p(J·g·K)=-6.0482+4.5399×10T-7.0957×10TEDNH：C-1-1-32-63p(J·g·K)=79.6412-0.78

7、4T+2.594×10T-2.8441×10TDNTA：C-1-1-32-63p(J·g·K)=44.6471-0.445T+1.4995×10T-1.6734×10T利用比热容与温度的关系方程，得到了六种产物的标准摩尔比热容分别为：404.46、421.12、608.86、289.1、383.6、169.28J·mol-1·K-1。通过经验方程估算得到K(DNCB-FOX-7)，K(PICL-FOX-7)，PICL-F